固定子、回転機および絶縁部材製造方法
【課題】絶縁部材を固定子コアに密着させて配置することができる技術を提供する。
【解決手段】固定子コア１００の軸方向両側には、樹脂製の絶縁部材１２０および１３０が配置される。この時、絶縁部材１２０（１３０）の絶縁部材端面１２４（１３４）が固定子コア１００の固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）と対向するように配置される。固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）と絶縁部材端面１２４（１３４）には、位置決め手段を構成する凹部１０５と凸部１２５（１３５）が形成されている。また、絶縁部材端面１２４（１３４）には、凸部１２５（１３５）の周りに凹部１２６（１３６）が形成されている。
【解決手段】固定子コア１００の軸方向両側には、樹脂製の絶縁部材１２０および１３０が配置される。この時、絶縁部材１２０（１３０）の絶縁部材端面１２４（１３４）が固定子コア１００の固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）と対向するように配置される。固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）と絶縁部材端面１２４（１３４）には、位置決め手段を構成する凹部１０５と凸部１２５（１３５）が形成されている。また、絶縁部材端面１２４（１３４）には、凸部１２５（１３５）の周りに凹部１２６（１３６）が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機の固定子、特に、固定子コアと、固定子コアの軸方向両側に配置される絶縁部材を有する固定子に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定子巻線の巻線方式として、集中巻き方式が知られている。集中巻き方式を用いて固定子巻線を巻き付けた固定子は、例えば、特許文献１に示されている。
特許文献１に示されている固定子は、固定子コアと、固定子コアの軸方向両側に配置される絶縁部材を有している。
固定子コアは、プレス等によって打ち抜かれた電磁鋼板を積層して構成され、軸方向両側に固定子コア端面を有している。絶縁部材は、樹脂により一体形成され、軸方向一方側に絶縁部材端面を有している。固定子巻線は、絶縁部材が固定子コアの軸方向両側に配置された状態（絶縁部材端面が固定子コア端面に対向するように配置された状態）で、固定子コアと絶縁部材に直接に巻き付けられる。
また、特許文献１に示されている固定子では、固定子コア端面に凹部が形成され、絶縁部材端面に、固定子コア端面に形成されている凹部に嵌合可能な凸部が形成されている。絶縁部材端面に形成されている凸部を固定子コア端面に形成されている凹部に嵌合させることによって、絶縁部材が固定子コアに位置決めされ、固定子コアと絶縁部材のずれが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９４４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プレス等によって打ち抜かれた電磁鋼板を積層して固定子コアを構成すると、固定子コア端面に形成される凹部と固定子コア端面との境界部が鋭い角形状（エッジ）となる。また、絶縁部材を樹脂により一体成形する際には、絶縁部材端面に形成される凸部の根元部が曲面（Ｒ面）となる。
従来の固定子は、絶縁部材端面から直接突出するように凸部が形成されている。このため、絶縁部材を固定子コアの軸方向両側に配置する際に、凹部のエッジ（凹部と固定子コア端面との境界部のエッジ）と凸部の根元部（凸部と絶縁部材端面との境界部の曲面）との当接に起因して固定子コア端面と絶縁部材端面との間に隙間（ガタツキ）が発生する。そして、固定子コア端面と絶縁部材端面との間に隙間が発生すると、固定子コアと絶縁部材に巻き付けられる固定子巻線の巻き付け力によって絶縁部材が破損し、また、絶縁部材が固定子コア端面から脱落するおそれがある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、絶縁部材を固定子コアに密着させて配置することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような固定子、回転機、絶縁部材製造方法として構成される。
なお、以下の説明において、「軸方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、回転子の中心を通る線（以下、「固定子の中心線」という）の方向を示す。また、「周方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、軸方向に直角な断面でみて、固定子の中心線を中心とする円周方向を示す。また、「径方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、軸方向に直角な断面でみて、固定子の中心線を通る方向を示す。
【０００６】
一つの発明は、回転機の固定子に関する。本発明の固定子は、固定子コア、絶縁部材、固定子巻線を備えている。
固定子コアは、典型的には、積層された複数の電磁鋼板により構成され、軸方向両側に固定子コア端面を有している。絶縁部材は、固定子コアの軸方向両側に配置され、軸方向一方側に絶縁部材端面を有している。また、絶縁部材は、絶縁特性を有する材料、典型的には、絶縁特性を有する樹脂により一体成形され、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びている第１の部材と、第１の部材より径方向内側に、周方向に沿って間隔を空けて配置されているとともに、周方向に沿って延びている複数の第２の部材と、第１の部材と各第２の部材を連結する複数の連結部材を有している。通常、固定子コアは、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びているヨークと、ヨークから径方向内側に延びている複数のティースを有している。各ティースは、ヨークから径方向に沿って延びているティース基部と、ティース基部の先端側に設けられ、周方向に沿って延びているとともにヨークと反対側にティース先端面が形成されているティース先端部を有している。絶縁部材の第１の部材、第２の部材および連結部材は、それぞれ固定子コアのヨーク、ティース先端部およびティース基部に対向する位置に配置される。固定子巻線は、固定子コアと絶縁部材に巻き付けられる。固定子巻線の巻線方式としては、典型的には、固定子コアのティース基部と絶縁部材の連結部材に直接巻き付ける集中巻き方式が用いられる。
固定子コアの固定子コア端面には、第１の凹部が形成され、絶縁部材の絶縁部材端面には、固定子コア端面に形成されている第１の凹部に嵌合可能な凸部が形成されている。また、絶縁部材端面には、凸部の周りに、絶縁部材端面から窪むように第２の凹部が形成さている。すなわち、絶縁部材端面には、絶縁部材端面から窪むように第２の凹部が形成されているとともに、第２の凹部内に、先端部が絶縁部材端面から軸方向に突出するように凸部が形成されている。
固定子コア端面に形成される第１の凹部と絶縁部材端面に形成される凸部により、絶縁部材（絶縁部材端面）を固定子コア（固定子コア端面）に位置決めする位置決め手段が構成される。第１の凹部と凸部の形状は、凸部が第１の凹部に嵌合可能な適宜の形状に設定することができる。また、第１の凹部と凸部の組み合わせの数や形成位置は、適宜設定することができる。なお、第１の凹部の形成位置は、好適には、ティース基部に所望の磁束を流すことができる位置に設定される。
第２の凹部の形状は、絶縁部材を固定子コアの軸方向両側に配置する際に、第１の凹部のエッジ（第１の凹部と固定子コア端面との境界部のエッジ）と凸部の根元部（凸部と絶縁部材端面との境界部の曲面）との当接に起因する絶縁部材端面と固定子コア端面との間の隙間の発生を防止することができる適宜の形状に設定される。典型的には、第１の凹部のエッジと凸部の根元部が当接しない状態で、絶縁部材端面が固定子コア端面に当接する形状に設定される。
本発明では、絶縁部材端面に、位置決め手段を構成する凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の凹部のエッジと凸部の根元部との当接に起因する絶縁部材端面と固定子定子コア端面との間の隙間の発生を防止することができる。これにより、絶縁部材を固定子コアに密着させて配置することができる。
【０００７】
凸部や第２の凹部の絶縁部材端面上の形成位置や、第２の凹部の形状等は適宜設定することがきる。
一つの形態では、凸部の少なくとも一部および第２の凹部の少なくとも一部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成されている。なお、凸部と第２の凹部の大部分（全部を含む）が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成されていてもよい。「凸部（第２の凹部）の少なくとも一部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成される」構成には、「凸部（第２の凹部）の大部分が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成される」構成や、「凸部（第２の凹部）が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって形成される」構成が包含される。
「絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所」は、「絶縁部材端面上において、第１の部材の径方向両側の側面（径方向内側の内周面および径方向外側の外周面）が絶縁部材端面と交差する線によって囲まれる領域」を表す。また、「絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所」は、「絶縁部材端面上において、連結部材の周方向両側の側面（周方向左側の左側面および周方向右側の右側面）、第１の部材の径方向内側の内周面と第２の部材の径方向外側の外周面が絶縁部材端面と交差する線によって囲まれる領域」を表す。
本形態では、凸部の少なくとも一部を、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成しているため、凸部が嵌合可能な第１の凹部の少なくとも一部を、固定子コア端面の、ヨークに対応する箇所に形成することができる。これにより、固定子コアのティース基部を流れる磁束が第１の凹部によって妨げられるのを防止することができる。
【０００８】
他の形態では、凸部の少なくとも一部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成され、第２の凹部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所の間にまたがって形成されている。
本形態では、第２の凹部が、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成されている。これにより、樹脂等の材料によって絶縁部材を一体成形する際に、材料の流動性を高めることができ、高品質の絶縁部材を得ることができる。また、絶縁部材の厚さ（第１の部材および第２の部材の径方向の厚さ、連結部材の軸方向の厚さ）を略均一化することができ、絶縁部材のそりや歪の発生を防止することができる。また、材料の使用量を低減することができる。特に、本実施の形態では、第２の凹部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって形成されているため、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に別々に凹部を形成する場合に比べて、絶縁部材の厚さをより均一化することができるとともに、材料の使用量をより低減することができる。
また、プレス等によって打ち抜かれた電磁鋼板を積層して固定子コアを構成する場合には、バリやダレ等によって、固定子コアのティース基部の周方向両側の端部（周方向左側の左側端部と周方向右側の右側端部）の密着性が低下して固定子コアの剛性が低下し、音や振動が発生するおそれがある。本形態では、絶縁部材の連結部材は、第２の凹部を挟んで周方向両側に、第２の凹部を形成する側壁（周方向左側の左側壁と周方向右側の右側壁）を有しているため、固定子コアのティース基部の周方向両側の端部は、絶縁部材の連結部材の周方向両側の側壁によって軸方向に押圧される。これにより、固定子コアのティース基部の周方向両側の端部の密着性が向上して固定子コアの剛性が高まり、音や振動の発生を抑制することができる。
【０００９】
異なる他の形態では、前述した、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所の間にまたがって形成されている第２の凹部に、連結部材を軸方向に連通する連通孔が形成されている。連通孔は、連結部材の少なくとも一部を連通していればよい。
連結部材を軸方向に連通する連通孔が第２の凹部に形成された固定子を備える回転機を圧縮機の駆動用電動機として用いた場合には、冷媒や冷凍機油等の媒体が、第２の凹部に滞留することなく、連通孔を介して流れる。これにより、固定子巻線や固定子コア等を効果的に冷却することができる。
【００１０】
さらに異なる他の形態では、凸部の少なくとも一部および第２の凹部の少なくとも一部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成されているとともに、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に第３の凹部が形成されている。第３の凹部は、少なくとも一部が、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成されていればよい。
本形態では、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に第３の凹部が形成されているため、前述した、第２の凹部が、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成されている形態と同様に、材料の流動性を高めて高品質の絶縁部材を得ることができ、絶縁部材の厚さを略均一化して絶縁部材のそりや歪の発生を防止することができ、材料の使用量を低減することができ、固定子コアのティース基部の周方向両側の端部の密着性を高めて固定子コアの剛性を高めることができる。なお、本形態では、第２の凹部と第３の凹部の間が肉厚となるため、第２の凹部を、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって形成する場合に比べて、連結部材の強度を高めることができ、音や振動の発生を抑制することができる。
【００１１】
さらに異なる他の形態では、前述した第３の凹部に、連結部材を軸方向に連通する連通孔が形成されている。連通孔は、連結部材の少なくとも一部を連通していればよい。
連結部材を軸方向に連通する連通孔が第３の凹部に形成された固定子を備える回転機を圧縮機の駆動用電動機として用いた場合には、冷媒や冷凍機油等の媒体が、第３の凹部に滞留することなく、連通孔を介して流れる。これにより、固定子巻線や固定子コア等を効果的に冷却することができる。
【００１２】
さらに異なる他の形態では、凸部の少なくとも一部と第２の凹部の少なくとも一部は、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成されている。なお、凸部と第２の凹部の大部分（全部を含む）が、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成されていてもよい。
絶縁部材の連結部と固定子コアのティース基部に固定子巻線が巻き付けられる場合には、固定子巻線の巻き付け力によって、連結部に形成されている凸部とティース基部に形成されている第１の凹部との嵌合状態が保持される。これにより、本形態では、絶縁部材と固定子コアのずれをより確実に防止することができる。
また、第２の凹部の少なくとも一部、好適には、大部分（全部を含む）が、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成される場合には、絶縁部材の第１の部材の外周面の大きさ（第１の部材の外周面を囲む円の最小直径）を小さくすることができる。このため、本形態の固定子を備える回転機を圧縮機等に組み込んだ時に、絶縁部材の第１の部材の外周面が他の部品と干渉するのを防止することができる。また、絶縁部材の第１の部材の外周側に、径方向に連通する冷却通路を確保することができる。
【００１３】
さらに異なる他の形態では、第１の部材が、第１の部分と、第１の部分より絶縁部材端面側で径方向外側に配置されている第２の部分により構成され、第２の凹部が、第１の部材の第１の部分より径方向外側まで延びるように形成されている。
本形態では、第１の部材のうち、第２の凹部を形成するのに必要な第２の部分を除く第１の部分を、第２の部分より径方向内側に配置することができる。これにより、本形態の固定子を備える回転機を圧縮機等に組み込んだ時に、絶縁部材の第１の部材の第１の部分の外周面が他の部品と干渉するのを防止することができる。また、絶縁部材の第１の部材の第１の部分の外周側に、径方向に連通する冷却通路を確保することができる。
【００１４】
通常、固定子コアのヨークと周方向に隣接する２つのティースによって、当該隣接する２つのティースのティース先端部の間が開口しているスロットが形成され、スロット内には、スロット絶縁部材が挿入される。この時、固定子巻線と固定子コアとの絶縁性を高めるために、スロット絶縁部材は、固定子コア端面から軸方向に飛び出るようにスロット内に挿入される。
このように、スロット絶縁部材が、固定子コア端面から飛び出るようにスロット内に挿入されている状態で、絶縁部材を固定子コアの軸方向両側に配置する際には、固定子コア端面から飛び出ているスロット絶縁部材の端部が邪魔になる。
そこで、さらに異なる他の形態では、第１の部材の径方向内側（スロットに対向する側）の、絶縁部材端面側の箇所と、連結部材の周方向両側（スロットに対向する側）の、絶縁部材端面側の箇所の少なくとも一方が傾斜面に形成されている。第１の部材の径方向内側（スロットに対向する側）の傾斜面と連結部材の周方向両側（スロットに対向する側）の傾斜面は、絶縁部材を固定子コア端面に配置する際に、固定子コア端面から軸方向に飛び出ているスロット絶縁部材の端部が、絶縁部材を配置する作業の邪魔にならない方向（非干渉方向）に移動するように設定される。すなわち、第１の部材の径方向内側の傾斜面は、固定子の中心線からの距離が、絶縁部材端面側の方が絶縁部材端面と反対側より大きくなるように形成される。この第１の部材の径方向内側の傾斜面によって、固定子コア端面から軸方向に突出しているスロット絶縁部材の端部のうち、ヨークに対向する部分は、径方向内方向（スロットの中心方向）に移動する。また、連結部材の周方向両側の傾斜面は、連結部材の周方向両側の間の間隔が、絶縁部材端面側の方が絶縁部材端面と反対側より小さくなるように形成される。この連結部材の周方向両側の傾斜面によって、固定子コア端面から軸方向に突出しているスロット絶縁部材の端部のうち、隣接するティースのティース基部に対向する部分は、両部分の間の周方向の間隔が広がる方向（スロットの中心方向）に移動する。
なお、本形態の構成は、絶縁部材を固定子コア端面に配置した状態で、スロット絶縁部材をスロット内に挿入する際に用いることもできる。また、連結部材の、周方向両側の、絶縁部材端面側の箇所だけなく、第２の部材の、周方向両側の、絶縁部材端面側の箇所も傾斜面に形成してもよい。
本形態では、固定子コアのスロット内に、固定子コア端面より軸方向に飛び出るようにスロット絶縁部材が挿入されている状態で、絶縁部材を固定子コア（固定子コア端面）に容易に配置することができる。また、逆に、絶縁部材を固定子コア（固定子コア端面）に配置した状態で、固定子コアのスロット内にスロット絶縁部材を容易に挿入することができる。
【００１５】
さらに異なる他の形態では、成形型の成形空間内に、絶縁部材の凸部に対応する箇所から、絶縁部材を形成する材料が充填されて一体成形された絶縁部材が用いられている。絶縁部材を形成する材料としては、典型的には、樹脂が用いられる。成形空間の、絶縁部材の凸部に対応する箇所から樹脂等の材料を充填することにより、樹脂等の材料の流動性が高められ、絶縁部材の品質が高まる。
本形態では、高品質の絶縁部材を有する固定子を得ることができる。
【００１６】
他の発明は、回転機の固定子に関する。
本発明の固定子は、固定子コア、絶縁部材、固定子巻線を備えている。固定子コアは、軸方向両側に固定子コア端面を有している。絶縁部材は、固定子コアの軸方向両側に配置され、固定子コア端面と対向する箇所に絶縁部材端面を有している。
固定子コアは、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びているヨークと、ヨークから径方向内側に延びている複数のティースを有している。各ティースは、ヨークから径方向に沿って延びているティース基部と、ティース基部の先端側に設けられ、周方向に沿って延びているとともにヨークと反対側にティース先端面が形成されているティース先端部を有している。ヨークと周方向に隣接する２つのティースによって、当該隣接する２つのティースのティース先端部の間が開口しているスロットが形成される。スロット内には、スロット絶縁部材が、固定子コア端面から軸方向に飛び出るようにスロット内に挿入される。
絶縁部材は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びている第１の部材と、第１の部材より径方向内側に、周方向に沿って間隔を空けて配置されているとともに、周方向に沿って延びている複数の第２の部材と、第１の部材と各第２の部材を連結する複数の連結部材を有している。絶縁部材は、第１の部材、第２の部材および連結部材が、それぞれ固定子コアのヨーク、ティース先端部およびティース基部に対向するように、固定子コア端面に配置される。絶縁部材は、典型的には、絶縁特性を有する樹脂により一体成形される。なお、「第１の部材、第２の部材および連結部材が、それぞれ固定子コアのヨーク、ティース先端部およびティース基部に対向するように配置される」という記載は、「第１の部材、第２の部材および連結部材が、それぞれ固定子コアのヨーク、ティース先端部およびティース基部の少なくとも一部に対向するように配置される」構成を包含する。
固定子巻線は、固定子コアと絶縁部材に巻き付けられる。固定子巻線の巻線方式としては、典型的には、固定子コアのティースのティース基部と絶縁部材の連結部材に直接巻き付ける集中巻き方式が用いられる。
そして、本発明では、第１の部材の径方向内側（スロットに対向する側）の、絶縁部材端面側の箇所と、連結部材の周方向両側の、絶縁部材端面側の箇所の少なくとも一方に傾斜面が形成されている。第１の部材の径方向内側の傾斜面と連結部材の周方向両側の傾斜面は、絶縁部材を固定子コア端面に配置する際に、固定子コア端面から軸方向に飛び出ているスロット絶縁部材の端部が、絶縁部材を配置する作業の邪魔にならない方向（非干渉方向）に移動するように設定される。すなわち、第１の部材の径方向内側の傾斜面は、固定子の中心線からの距離が、絶縁部材端面側の方が絶縁部材端面と反対側より大きくなるように形成される。この第１の部材の径方向内側の傾斜面によって、固定子コア端面から軸方向に突出しているスロット絶縁部材の端部のうち、ヨークに対向する部分は、径方向内方向（スロットの中心方向）に移動する。また、連結部材の周方向両側の傾斜面は、連結部材の周方向両側の間の間隔が、絶縁部材端面側の方が絶縁部材端面と反対側より小さくなるように形成される。この連結部材の周方向両側の傾斜面によって、固定子コア端面から軸方向に突出しているスロット絶縁部材の端部のうち、隣接するティースのティース基部に対向する部分は、両部分の間の周方向の間隔が広がる方向（スロットの中心方向）に移動する。なお、本発明の構成は、絶縁部材を固定子コア端面に配置した状態で、スロット絶縁部材をスロット内に挿入する際に用いることもできる。
本発明では、固定子コアのスロット内に、固定子コア端面より軸方向に飛び出るようにスロット絶縁部材が挿入されている状態で、絶縁部材を固定子コア（固定子コア端面）に容易に配置することができる。また、逆に、絶縁部材を固定子コア端面に配置した状態で、固定子コアのスロット内にスロット絶縁部材を容易に挿入することができる。
【００１７】
異なる他の発明は、回転機に関する。本発明の回転機は、前述したいずれかの固定子と、回転子を備え、回転子は、固定子のティース先端面との間に空隙を有するように回転可能に支持されている。
本発明の回転機では、絶縁部材を固定子コアに密着して配置することができる。
【００１８】
さらに異なる他の発明は、前述した、位置決め手段を構成する凸部を有する絶縁部材を製造する絶縁部材製造方法に関する。本発明の絶縁部材製造方法は、成形型の成形空間内に、絶縁部材を形成する材料を充填することによって絶縁部材を一体成形する。この時、絶縁部材の凸部に対向する箇所から成形空間内に材料を充填する。絶縁部材を形成する材料しては、典型的には、樹脂が用いられる。
本発明の絶縁部材製造方法では、絶縁部材の凸部に対向する箇所から成形空間内に樹脂を充填しているため、成形空間内における樹脂の流動性が向上し、高品質の絶縁部材を製造することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の固定子では、固定子コア端面に、固定子コア端面から窪むように第１の凹部が形成され、絶縁部材端面に、先端部が絶縁部材端面から飛び出るように、第１の凹部に嵌合可能な第１の凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されている。これにより、第１の凹部と固定子コア端面との境界部分が凸部の根元部に当接することに起因して絶縁部材端面と固定子コア端面との間に隙間が発生するのを防止することができ、絶縁部材を固定子コアに密着して配置することができる。
また、本発明の回転機は、本発明の固定子と同様の効果を有している。
また、本発明の絶縁部材製造方法を用いることにより、固定子を構成する絶縁部材の品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施の形態の固定子の斜視図である。
【図２】第１の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２の矢印ＩＶ方向から見た図である。
【図５】第２の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図５の矢印ＶＩＩ方向から見た図である。
【図８】絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に凹部が形成されている絶縁部材の作用を説明する図（図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図）である。
【図９】絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に凹部が形成されていない絶縁部材の作用を説明する図である。
【図１０】第３の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図１０の矢印ＸＩＩ方向から見た図である。
【図１３】第４の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。
【図１５】図１３の矢印ＸＶ方向から見た図である。
【図１６】第５の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。
【図１８】図１６の矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た図である。
【図１９】第６の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線断面図である。
【図２１】図１９の矢印ＸＸＩ方向から見た図である。
【図２２】第７の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図２３】図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線断面図である。
【図２４】図２２の矢印ＸＸＩＶ方向から見た図である。
【図２５】第８の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図２６】図２５の矢印ＸＸＶＩ方向から見た図である。
【図２７】図２５のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線断面図である。
【図２８】第８の実施の形態の固定子において、絶縁部材を固定子コアに配置する動作を説明する図である。
【図２９】絶縁部材製造方法の一実施の形態の概要を説明する図である。
【図３０】絶縁部材製造方法の一実施の形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
以下で説明する各実施の形態では、固定子と、固定子の径方向内側に、固定子に対して回転可能に支持される回転子を備えている内転型回転機について説明する。固定子として、スロット数が９で、３相６極の固定子が構成されている。また、固定子巻線の巻線方式として、固定子巻線をティースに直接巻き付ける集中巻き方式が用いられている。勿論、以下で説明する各構成は、種々の構成の固定子や回転機に用いることができる。
なお、本明細書では、「軸方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、回転子の回転中心線（以下、「固定子の中心線」という）の方向を示す。また、「周方向」は、軸方向に直角な断面でみて、固定子の中心線を中心とする円周方向を示す。また、「径方向」は、軸方向に直角な断面でみて、固定子の中心線に直角な方向を示す。
【００２２】
本発明の第１の実施の形態の固定子１０が図１〜４に示されている。なお、図１は、固定子１０の斜視図である。また、図２は、固定子１０の絶縁部材１２０の部分拡大図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、図４は、図２の矢印ＩＶ方向から見た図である。
図１には回転子が図示されていないが、回転子としては、公知の回転子が用いられる。例えば、磁石収容孔と、磁石収容孔に収容されている永久磁石を有する回転子が用いられる。回転子は、固定子１０に対して回転可能に支持される。この時、回転子は、固定子の中心線Ｐを中心に回転する。固定子１０と回転子によって回転機が構成される。
固定子１０は、固定子コア１００、スロット絶縁部材１１０、絶縁部材１２０および１３０、固定子巻線（図示は省略されている）等を有している。
【００２３】
固定子コア１００は、プレス等によって打ち抜かれた薄板状の電磁鋼板を軸方向に積層し、オートクランプ等で一体化することによって構成される。
固定子コア１００は、軸方向（固定子の中心線Ｐに平行な方向）に直角な断面でみて、周方向に沿って延びているヨーク１０１と、ヨーク１０１から径方向内側に延びている複数のティース１０２を有している。ティース１０２は、ヨーク１０１から径方向に沿って延びているティース基部１０２ａと、ティース基部１０２ａの先端側に設けられ、周方向に沿って延びているとともにヨーク１０１と反対側（径方向内側）にティース先端面１０２ｃが形成されているティース先端部１０２ｂを有している。ティース先端面１０２ｃは、固定子の中心線Ｐを中心とする円弧形状に形成されている。そして、回転子（図示は省略されている）は、ティース先端面１０２ｃによって形成される回転子収容空間１００ａ内に、回転子の外周面とティース先端面１０２ｃとの間に空隙を有するように回転可能に配置（支持）される。
また、ヨーク１０１と、複数のティース１０２のうち周方向に隣接する２つのティース１０２とによってスロット１００ｂが形成されている。スロット１００ｂは、隣接する２つのティース１０２のティース先端部１０２ｂの間にスロット開口部を有している。
なお、固定子コア１００は、軸方向両側に固定子コア端面１０４ａ、１０４ｂを有している。また、固定子コア端面１０４ａ、１０４ｂには、凹部１０５（詳細は後述する）が形成されている。
スロット絶縁部材１１０は、スロット１００ｂ内に挿入される。スロット絶縁部材１１０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等によりシート状（フィルム状）に形成される。なお、スロット絶縁部材１１０は、固定子コア端面１０４ａ、１０４ｂから軸方向に飛び出るようにスロット１００ｂ内に挿入される。これにより、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）と絶縁部材１２０（１３０）との境界での絶縁不良の発生を防止することができる。
【００２４】
絶縁部材１２０および１３０は、例えば、ポリエチレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等により形成される。なお、本実施の形態では、絶縁部材１２０と１３０は同じ構成である。
絶縁部材１２０（１３０）は、軸方向に直角な断面でみて、周方向に沿って延びている外壁部材１２１（１３１）と、外壁部材１２１（１３１）より径方向内側に、周方向に沿って間隔を空けて配置されているとともに、周方向に沿って延びている複数の内壁部材１２２（１３２）と、外壁部材１２１（１３１）と各内壁部材１２２（１３２）を連結する複数の連結部材１２３（１３３）を有している。なお、外壁部材１２１（１３１）および内壁部材１２２（１３２）は、軸方向に沿って延びている。外壁部材１２１、内壁部材１２２と連結部材１２３により、固定子巻線の端部を収容する空間が形成される。
また、絶縁部材１２０（１３０）は、軸方向に沿った一方側（他方側）に絶縁部材端面１２４（１３４）を有している。絶縁部材端面１２４（１３４）は、外壁部材１２１（１３１）、内壁部材１２２（１３２）、連結部材１２３（１３３）の、軸方向に沿った一方側（他方側）の端面によって形成される。
なお、内壁部材１２２（１３２）の径方向内側の内周面１２２ｃによって形成される空間１２０ａ（１３０ａ）は、固定子コア１００の回転子収容空間１００ａに対向する位置に配置される。また、外壁部材１２１（１３１）、周方向に隣接する２つの内壁部材１２２（１３２）および連結部材１２３（１３３）によって形成される空間１２０ｂ（１３０ｂ）は、固定子コア１００のスロット１００ｂに対向する位置に配置される。
【００２５】
絶縁部材１２０（１３０）は、固定子コア１００の軸方向両側に配置される。具体的には、絶縁部材１２０（１３０）の外壁部材１２１（１３１）、内壁部材１２２（１３２）および連結部材１２３（１３３）が、それぞれ固定子コア１００のヨーク１０１、ティース１０２のティース先端部１０２ｂおよびティース基部１０２ａに対向する位置に配置されるように、絶縁部材端面１２４（１３４）が固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）に配置される。外壁部材１２１（１３１）、内壁部材１２２（１３２）および連結部材１２３（１３３）は、それぞれヨーク１０１、ティース先端部１０２ｂおよびティース基部１０２ａの少なくとも一部に対向していればよい。
なお、絶縁部材端面１２４（１３４）が固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）に配置された状態において、内壁部材１２２（１３２）の内周面１２２ｃがティース１０２のティース先端面１０２ｃより回転子側（径方向内側）に飛び出ないように構成される。また、外壁部材１２１（１３１）の径方向外側の外周面１２１ｃ（１３１ｃ）がヨーク１０１の外周面１０１ｃより回転子と反対側（径方向外側）に飛び出ないように構成される(図２７参照）。
ティース１０２のティース先端面１０２ｃは、「固定子コア１００の内周面」に対応し、ヨーク１０１の外周面１０１ｃは、「固定子コア１００の外周面」に対応し、内壁部材１２２の内周面１２２ｃは、「絶縁部材１２０の内周面」に対応し、外壁部材１２１（１３１）の外周面１２１ｃ（１３１ｃ）は、「絶縁部材１２０（１３０）の外周面に対応する。
そして、絶縁部材１２０（１３０）が固定子コア１００の軸方向両側に配置された状態において、固定子巻線（図示は省略されている）が巻き付けられる。本実施の形態の固定子１０では、固定子巻線は、集中巻き方式により、固定子コア１００のティース１０２のティース基部１０２ａと絶縁部材１２０（１３０）の連結部材１２３（１３３）に直接に巻き付けられている。
本実施の形態では、絶縁部材１２０（１３０）の外壁部材１２１（１３１）が、本発明の「第１の部材」に対応し、内壁部材１２２（１３２）が、本発明の「第２の部材」に対応し、連結部材１２３（１３３）が、本発明の「連結部材」に対応する。
【００２６】
また、絶縁部材１２０（１３０）を固定子コア１００に位置決めする（絶縁部材１２０（１３０）の外壁部材１２１（１３１）、内壁部材１２２（１３２）および連結部材１２３（１３３）が、固定子コア１００のヨーク１０１、ティース先端部１０２ｂおよびティース基部１０２ａに対向する位置に配置されるように位置決めする）ための位置決め手段が設けられている。本実施の形態の固定子１０では、位置決め手段は、固定子コア１００の固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）に形成された凹部１０５と、絶縁部材１２０（１３０）の絶縁部材端面１２４（１３４）に形成され、凹部１０５に嵌合可能な凸部１２５（１３５）により構成されている。凹部１０５と凸部１２５（１３５）の形状は、凸部１２５（１３５）が凹部１０５に嵌合可能な種々の形状に設定することができる。また、凹部１０５と凸部１２５（１３５）により構成される位置決め手段の数や形成位置も、適宜設定可能である。
絶縁部材１２０を固定子コア１００に位置決めする位置決め手段（１０５および１２５）と、絶縁部材１３０を固定子コア１００に位置決めする位置決め手段（１０５および１３５）は同じ構成であるため、以下では、図２〜４を参照して、絶縁部材１２０を固定子コア１００に位置決めする位置決め手段について説明する。
【００２７】
なお、凹部１０５は、固定子コア１００のティース１０２のティース基部１０２ａにおける磁束の流れが、凹部１０５によって妨げられない位置に形成するのが好ましい。
例えば、ティース基部１０２ａの幅が、所望の磁束密度を得るのに必要な幅に近い場合（余裕がない場合）には、凹部１０５の大部分（全部を含む）を、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）の、ヨーク１０１に対応する箇所に形成するのが好ましい。「固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）の、ヨーク１０１に対応する箇所」は、「固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）上において、ヨーク１０１の径方向両側の側面（径方向内側の内周面と径方向外側の外周面）が固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）と交差する線によって囲まれる領域」を表す。
また、ティース基部１０２ａの幅が、所望の磁束密度を得るのに必要な幅より十分大きい場合（余裕がある場合）には、凹部１０５を、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）の、ヨーク１０１に対応する箇所とティース基部１０２ａに対応する箇所にまたがって形成してもよい。あるいは、凹部１０５の大部分（全部を含む）を、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）の、ティース基部１０２ａに対応する箇所に形成してもよい。「固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）の、ティース基部１０２ａに対応する箇所」は、「固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）上において、ティース基部１０２ａの周方向両側の側面（周方向左側の左側面と周方向右側の右側面）、ヨーク１０１の径方向内側の内周面およびティース先端部１０２ｂの径方向外側の外周面が固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）と交差する線によって囲まれる領域」を表す。
凹部１０５の一部あるいは大部分（全部を含む）を、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）の、ティース基部１０２ａに対応する箇所に形成する場合には、詳しくは後述するが、絶縁部材１２０（１３０）の凹部１２６（１３６）の一部あるいは大部分（全部を含む）を、絶縁部材端面１２４（１３４）の、連結部材１２３（１３３）に対応する箇所に形成することができる。この場合、外壁部材１２１（１３１）の外周面１２１ｃ（１３１ｃ）の大きさ（外周面１２１ｃ（１３１ｃ）を囲む円の最小直径）を小さくすることができるため、外壁部材１２１（１３１）の外周側に、外部機器を配置することができる。
【００２８】
本実施の形態の固定子１０では、凸部１２５は、その先端部が絶縁部材端面１２４から軸方向に飛び出るように形成されている。また、凸部１２５は、大部分が、絶縁部材端面１２４の、外壁部材１２１に対応する箇所に形成され、残りの部分が、絶縁部材端面１２４の、連結部材１２３に対応する箇所に形成されている。「絶縁部材端面１２４の、外壁部材１２１に対応する箇所」は、「絶縁部材端面１２４上において、外壁部材１２１の径方向両側の側面（径方向内側の内周面と径方向外側の外周面）が絶縁部材端面１２４と交差する線によって囲まれる領域」を表す。また、「絶縁部材端面１２４の、連結部材１２３に対応する箇所」は、「絶縁部材端面１２４上において、連結部材１２３の周方向両側の側面（周方向左側の左側面と周方向右側の右側面）、外壁部材１２１の径方向内側の内周面および内壁部材１２２の径方向外側の外周面が絶縁部材端面１２４と交差する線によって囲まれる領域」を表す。
【００２９】
ここで、絶縁部材１２０を、成形型を用いて樹脂により一体成形する際には、絶縁部材端面１２４に形成される凸部１２５の根元部１２５ａが曲面（Ｒ面）となる。一方、積層された複数の電磁鋼板により固定子コア１００を構成する場合には、固定子コア端面１０４ａに形成される凹部１０５と固定子コア端面１０４ａとの境界部が鋭い角形状（エッジ）となる。
従来の固定子のように、凸部が絶縁部材端面から直接突出していると、凹部１０５のエッジ（凹部１０５と固定子コア端面１０４ａとの境界部）が、絶縁部材端面１２４に形成されている凸部１２５の根元部（曲面）に当接し、絶縁部材端面１２４と固定子コア端面１０４ａとの間に隙間（ガタツキ）が発生する。すなわち、凹部１０５のエッジと凸部１０５の根元部との当接に起因して絶縁部材端面１２４と固定子コア端面１０４ａとの間に隙間が発生する。絶縁部材端面１２４と固定子コア端面１０４ａとの間に隙間が発生すると、絶縁部材１２０が固定子コア１００から脱落するおそれがある。また、固定子コア１００のティース基部１０２ａと絶縁部材１２０の連結部材１２３に巻き付けられる固定子巻線の巻き付け力によって、絶縁部材１２０が破損するおそれがある。また、凸部１２５を凹部１０５に挿入する際に、凹部１０５のエッジによって凸部１２５が削られ、樹脂の屑が発生する。この樹脂の屑が電動機の外部に流出すると、外部機器が詰まり故障の原因となる。例えば、本実施の形態の固定子を備える回転機を空調機や冷蔵庫等の圧縮機に用いた場合、循環装置が詰まって故障するおそれがある。
本実施の形態の固定子１０では、凸部１２５の周りに、絶縁部材端面１２４から窪むように凹部１２６が形成されている。すなわち、絶縁部材端面１２４には、大部分が外壁部材１２１に対応する箇所に配置されるように凹部１２６が形成されているとともに、凹部１２６内には、大部分が外壁部材１２１に対応する箇所に配置されるように凸部１２５が形成されている。凹部１２６の形状は、凹部１０５のエッジと凸部１２５の根元部１２５ａとの当接に起因する絶縁部材端面１２４と固定子コア端面１０４ａとの間の隙間の発生を防止することができ、また、凹部１０５のエッジと凸部１２５との当接により発生する樹脂の屑を収容することができる適宜の形状に設定される。
【００３０】
連結部材１２３の、絶縁部材端面１２４と反対側に形成されている凹部１２３ａは、絶縁部材１２０を樹脂により一体成形する際に、樹脂の流動性を高めることによって絶縁部材１２０の品質を向上させ、また、樹脂の使用量を軽減するためのものである。凹部１２３ａは省略することもできる。
本実施の形態では、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）に形成される凹部１０５が、本発明の「第１の凹部」に対応し、絶縁部材端面１２４（１３４）に形成される凸部１２５（１３５）が、本発明の「凸部」に対応し、凹部１２６（１３６）が、本発明の「第２の凹部」に対応する。
【００３１】
第１の実施の形態の固定子では、絶縁部材端面に、位置決め手段を構成する凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、位置決め手段を構成する第１の凹部のエッジと凸部の根元部との当接に起因する絶縁部材端面と固定子コア端面との間の隙間の発生を防止することができる。すなわち、絶縁部材端面を固定子コア端面に密着させることができる。これにより、絶縁部材が固定子コア（固定子コア端面）から脱落するのを防止することができる。また、固定子巻線の巻き付け力によって絶縁部材が破損するのを防止することができる。さらに、第１の凹部のエッジによって凸部が削られることで発生する樹脂の屑を第２の凹部１２６に収容することができるため、樹脂の屑が固定子の外部に流出するのを防止することができ、外部に流出した樹脂の屑による外部機器の損傷を防止することができる。
また、第１の実施の形態の固定子では、凸部の大部分が、絶縁部材端面の第１の部材に対応する箇所に形成されているため、凸部が嵌合可能な第１の凹部の大部分を、固定子コア端面のヨークに対応する箇所に形成することができる。これにより、固定子コアのティース基部における磁束の流れが第１の凹部によって妨げられるのを防止することができ、第１の実施の形態の固定子を備える回転機の効率を高めることができる。
本実施の形態の構成は、固定子コアのティースのティース基部の幅が、所望の磁束密度を得るのに必要な幅に近い場合（余裕がない場合）に好適に用いることができる。
【００３２】
次に、他の実施の形態の固定子を説明する。以下で説明する他の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に形成される凸部と凹部の位置および形状が第１の実施の形態の固定子と異なるだけであるため、絶縁部材に形成される凸部と凹部についてのみ説明する。なお、以下で説明する他の実施の形態の固定子では、図２に示されている凹部１２３ａに対応する凹部は形成されてない。また、他の実施の形態の各構成部材のうち、第１の実施の形態で用いられている符号と百番台の数字のみが異なる符号が付されている構成部材は、第１の実施の形態の構成部材と同等物である。
【００３３】
第２の実施の形態の固定子で用いられる絶縁部材２２０が、図５〜７に示されている。なお、図５は、絶縁部材２２０の部分拡大図であり、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線断面図であり、図７は、図５の矢印ＶＩＩ方向から見た図である。
第２の実施の形態の固定子では、凸部２２５は、第１の実施の形態と同様に、大部分が、絶縁部材端面２２４の外壁部材２２１に対応する箇所に配置され、残りの部分が、絶縁部材端面２２４の連結部材２２３に対応する箇所に配置されるように形成されている。また、凸部２２５の周りの凹部２２６は、絶縁部材端面２２４の、外壁部材２２１に対応する箇所と連結部材２２３に対応する箇所にまたがって形成されている。すなわち、絶縁部材端面２２４には、外壁部材２２１に対応する箇所と連結部材２２３に対応する箇所にまたがって配置されるように凹部２２６が形成されているとともに、凹部２２６内には、大部分が外壁部材２２１に対応する箇所に配置されるように凸部２２５が形成されている。凹部２２６は、絶縁部材端面２２４の、外壁部材２２１に対応する箇所の少なくとも一部と連結部材２２３に対応する箇所の少なくとも一部にまたがって形成されていればよい。
【００３４】
ここで、プレス等によって打ち抜かれた電磁鋼板を積層して固定子コアを構成する場合には、バリ・ダレ等によって、固定子コアのティース基部の周方向両側の端部（周方向左側の左側端部と周方向右側の右側端部）の密着性が損なわれるおそれがある。この場合、第２の実施の形態の固定子のように、絶縁部材端面２２４の連結部材２２３に対応する箇所に凹部２２６が形成されていると、バリ・ダレ等に起因する固定子コアのティース基部の周方向両側の端部における密着性の低下を防止することができる。
これを、図８（ａ）、（ｂ）および図９（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。なお、図８（ａ）は、第２の実施の形態の絶縁部材２２０を用いた場合の、ティース基部１０２ａの周方向に沿った断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ部の部分拡大図である。また、図９（ａ）は、絶縁部材端面の連結部材に対応する箇所に凹部が形成されていない絶縁部材を用いた場合の、ティース基部１０２ａの周方向に沿った断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＢ部の部分拡大図である。
プレス等によって打ち抜かれた電磁鋼板を積層して構成された固定子コア１００のティース基部１０２ａは、図９（ｂ）に示されているように、周方向両側の端部（周方向左側の左側端部と周方向右側の右側端部）Ｈにバリ、ダレ等が発生する。この時、絶縁部材端面の連結部材１０２３に対応する箇所に凹部が形成されていない場合には、図９（ａ）に示されているように、絶縁部材端面の連結部材１０２３に対応する箇所は、周方向に沿った中央部でティース基部１０２ａに当接する。このため、ティース基部１０２ａの周方向両側の端部Ｈに形成されているバリ・ダレ等により、ティース基部１０２ａの周方向両側の端部Ｈにおける密着性が損なわれて固定子コア１００の剛性が低下し、音や振動が発生するおそれがある。
これに対し、絶縁部材端面２２４の連結部材２２３に対応する箇所に凹部２２６が形成されている第２の実施の形態の絶縁部材２２０を用いた場合には、図８（ａ）に示されているように、絶縁部材端面２２４の連結部材２２３に対応する箇所は、凹部２２６を形成する周方向両側の側壁２２３ａおよび２２３ｂの箇所、すなわち、ティース基部１０２ａの周方向両側の端部Ｈの箇所でティース端部１０２ａに当接する。これにより、ティース基部１０２ａの周方向両側の端部Ｈの箇所に、軸方向に沿った押圧力が印加され、電磁鋼板の打ち抜きに起因するティース基部１０２ａの周方向両側の端部Ｈにおける電磁鋼板間の隙間の発生を防止して固定子コア１００の剛性を高め、音や振動の発生を抑制することができる。
【００３５】
第２の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
そして、第２の凹部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって形成されているため、絶縁部材を樹脂等の材料によって一体成形する際に、材料の流動性を高めることができる。
また、固定子コアのティース基部の周方向両側の端部における密着性の低下を抑制して固定子コアの剛性を高め、音や振動の発生を抑制することができる。また、絶縁部材の厚さ（外壁部材および内壁部材の径方向の厚さ、連結部材の軸方向の厚さ）を略均一化することができ、樹脂等の材料によって一体成形する際における絶縁部材のそりや歪の発生を防止することができる。また、絶縁部材を形成するのに必要な材料の使用量を低減することができる。
【００３６】
第３の実施の形態の固定子で用いられる絶縁部材３２０が、図１０〜図１２に示されている。なお、図１０は、絶縁部材３２０の部分拡大図であり、図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図であり、図１２は、図１０の矢印ＸＩＩ方向から見た図である。
第３の実施の形態の固定子では、絶縁部材３２０の外壁部材３２１は、第１の部分３２１ａと、第１の部分３２１ａより絶縁部材端面３２４側で径方向外側に配置されている第２の部分３２１ｂにより構成されている。なお、本実施の形態においても、外壁部材３２１は、固定子コア１００のヨーク１０１に対向する箇所に配置される。
本実施の形態では、凸部３２５は、絶縁部材端面３２４の、外壁部材３２１の第１の部分３２１ａに対応する箇所と第２の部分３２１ｂに対応する箇所にまたがって形成されている。すなわち、凸部３２５は、大部分が、絶縁部材端面３２４の、外壁部材３２１に対応する箇所に形成されている。また、凸部３２５の周りの凹部３２６は、絶縁部材端面３２４の、外壁部材３２１の第１の部分３２１ａに対応する箇所と連結部材３２３に対応する箇所にまたがっているとともに、外壁部材３２１の第１の部分３２１ａより径方向外側まで延びるように形成されている（第２の部分３２１ｂに対応する箇所と連結部材３２３に対応する箇所にまたがって形成されている）。すなわち、絶縁部材端面３２４には、外壁部材３２１の第１の部分３２１ａより径方向外側に対応する箇所と連結部材３２３に対応する箇所にまたがって（第２の部分３２１ｂに対応する箇所と連結部材３２３に対応する箇所にまたがって）配置されるように凹部３２６が形成されているとともに、凹部３２６内には、大部分が、外壁部材３２１の第１の部分３２１ａに対応する箇所と第２の部分３２１ｂに対応する箇所にまたがって配置されるように凸部３２５が形成されている。「絶縁部材端面３２４の、第１の部分３２１ａに対応する箇所」は、「絶縁部材端面３２４上において、第１の部分３２１ａの径方向両側の側面（径方向内側の内周面と径方向外側の外周面）が絶縁部材端面３２４と交差する線によって囲まれる領域」を表す。「絶縁部材端面３２４の、第２の部分３２１ｂに対応する箇所」は、「絶縁部材端面３２４の、外壁部材に対応する箇所から、第１の部分に対応する箇所を除いた箇所」を表す。
外壁部材３２１の第１の部分３２１ａが第２の部分３２１ｂより径方向内側に配置されるため、第１の部分３２１ａの外周側（第１の部分３２１ａの外周面と固定子コア１００の外周面１０１ｃを軸方向に延ばした面との間の空間）に外部機器を配置することができる。例えば、第１の部分３２１ａの外周側に、冷却通路を確保することができる。あるいは、第１の部分３２１ａの外周面と外部機器との干渉を防止することができる。
【００３７】
第３の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
そして、第２の凹部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって形成されているため、第２の実施の形態と同様の効果を有する。
また、第１の部材の第１の部分が第２の部分より径方向内側に配置されているため、第１の部分の外周側に外部機器を配置することができ、あるいは、第１の部分の外周面と外部機器との干渉を防止することができる。
【００３８】
第４の実施の形態の固定子で用いられる絶縁部材４２０が、図１３〜図１５に示されている。なお、図１３は、絶縁部材４２０の部分拡大図であり、図１４は、図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図であり、図１５は、図１３の矢印ＸＶ方向から見た図である。
第４の実施の形態の固定子は、絶縁部材４２０の凹部（第２の凹部）４２６に連通孔４２８が形成されていることを除いて第３の実施の形態の固定子と同様の構成である。連通孔４２８は、凹部４２６内の連結部材４２３に対応する箇所に、連結部材４２３を軸方向に連通するように形成されている。連通孔４２８は、連結部材４２３の少なくとも一部を連通していればよい。すなわち、絶縁部材端面４２４には、外壁部材４２１の第１の部分４２１ａより径方向外側に対応する箇所と連結部材４２３に対応する箇所にまたがって（第２の部分４２１ｂに対応する箇所と連結部材４２３に対応する箇所にまたがって）配置されるように凹部４２６が形成され、凹部４２６内には、大部分が、外壁部材４２１の第１の部分４２１ａに対応する箇所と第２の部分４２１ｂに対応する箇所にまたがって配置されるように凸部４２５が形成されているとともに、連結部材４２３に対応する箇所に連通孔４２８が形成されている。
本実施の形態の固定子を備える回転機を圧縮機の駆動用電動機として用いた場合には、冷媒や冷凍機油等の媒体が、第２の凹部４２６に形成されている連通孔４２８を介して軸方向に流れる。これにより、固定子巻線や固定子コア１００等を効果的に冷却することができる。
【００３９】
第４の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、第２の凹部が、絶縁部材端面の、第１の部材の第２の部分に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって（第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって）形成されているため、第３の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、第１の部材の第１の部分が第２の部分より径方向内側に配置されているため、第３の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、第２の凹部に、連結部材を軸方向に連通する連通孔が形成されているため、冷媒や冷凍機油等の媒体を連通孔を介して軸方向に流すことができ、固定子巻線や固定子コア等を効果的に冷却することができる。
【００４０】
第５の実施の形態の固定子で用いられる絶縁部材５２０が、図１６〜図１８に示されている。なお、図１６は、絶縁部材５２０の部分拡大図であり、図１７は、図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図であり、図１８は、図１６の矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た図である。
第５の実施の形態の固定子では、第３の実施の形態の絶縁部材３２０と同様に、外壁部材５２１は、第１の部分５２１ａと、第１の部分５２１ａより絶縁部材端面５２４側で、径方向外側に配置されている第２の部分５２１ｂにより構成されている。
凸部５２５は、絶縁部材端面５２４の、外壁部材５２１の第１の部分５２１ａに対応する箇所と第２の部分５２１ｂに対応する箇所にまたがって形成されている。すなわち、凸部５２５は、大部分が、絶縁部材端面５２４の、外壁部材５２１に対応する箇所に形成されている。また、凸部５２５の周りの凹部５２６は、大部分が、外壁部材５２１の第１の部分５２１ａに対応する箇所と第２の部分５２１ｂに対応する箇所にまたがって形成されている。さらに、連結部材５２３に対応する箇所に、絶縁部材端面５２４から窪むように凹部５２７が形成されている。すなわち、絶縁部材端面５２４には、大部分が、外壁部材５２１の第１の部分５２１ａに対応する箇所と第２の部分５２１ｂに対応する箇所にまたがって配置されるように凹部５２６が形成されているとともに、連結部材５２３に対応する箇所に凹部５２７が形成されており、さらに、凹部５２６内には、大部分が、外壁部材５２１の第１の部分５２１ａに対応する箇所と第２の部分５２１ｂに対応する箇所にまたがって配置されるように凸部５２５が形成されている。
本実施の形態では、絶縁部材端面５２４に形成される凸部５２５が、本発明の「凸部」に対応し、凹部５２６が、本発明の「第２の凹部」に対応し、凹部５２７が、本発明の「第３の凹部」に対応する。
【００４１】
第５の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、第３の凹部が、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成されているため、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に凹部が形成されている第２の実施の形態と同様の効果を有する。
また、第１の部材の第１の部分が第２の部分より径方向内側に配置されているため、第３の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、第２の凹部と第３の凹部の間が肉厚となるため、第２の凹部を、絶縁部材端面の第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって形成する場合に比べて、連結部材の強度を高めることができ、音や振動の発生を抑制することができる。
【００４２】
第６の実施の形態の固定子で用いられる絶縁部材６２０が、図１９〜図２１に示されている。なお、図１９は、絶縁部材６２０の部分拡大図であり、図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線断面図であり、図２１は、図１９の矢印ＸＸＩ方向から見た図である。
凸部６２５と凹部６２６は、大部分が、絶縁部材端面６２４の、外壁部材６２１に対応する箇所に配置されるように形成されている。また、絶縁部材端面６２４の、連結部材６２３に対応する箇所に凹部６２７が形成されているとともに、凹部６２７内には、連結部材６２３を軸方向に連通する連通孔６２８が形成されている。すなわち、絶縁部材端面６２４には、大部分が、外壁部材６２１に対応する箇所に配置されるように凹部６２６が形成されているとともに、凹部６２６内には、大部分が、外壁部材６２１に対応する箇所に配置されるように凸部６２５が形成されている。さらに、連結部材６２３に対応する箇所に凹部６２７が形成されているとともに、凹部６２７内には、連結部材６２３を軸方向に連通する連通孔６２８が形成されている。
本実施の形態では、絶縁部材端面６２４に形成される凸部６２５が、本発明の「凸部」に対応し、凹部６２６が、本発明の「第２の凹部」に対応し、凹部６２７が、本発明の「第３の凹部」に対応し、連通孔６２８が、本発明の「連通孔」に対応する。
【００４３】
第６の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に第３の凹部が形成されているため、連結部材に対応する箇所に凹部が形成されている第２の実施の形態と同様の効果を有する。
また、連結部材に対応する箇所に形成されている第３の凹部内に連通孔が形成されているため、第４の実施の形態と同様の効果を有する。
また、第２の凹部と第３の凹部の間が肉厚となるため、第５の実施の形態と同様の効果を有する。
【００４４】
第７の実施の形態の固定子で用いられる絶縁部材７２０が、図２２〜図２４に示されている。なお、図２２は、絶縁部材７２０の部分拡大図であり、図２３は、図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線断面図であり、図２４は、図２２の矢印ＸＸＩＶ方向から見た図である。
第７の実施の形態の固定子では、凸部７２５は、絶縁部材端面７２４の、連結部材７２３に対応する箇所に形成されている。また、凸部７２５の周りの凹部７２６は、絶縁部材端面７２４の、連結部材７２３に対応する箇所に形成されている。すなわち、絶縁部材端面７２４には、大部分（全部を含む）が、連結部材７２３に対応する箇所に配置されるように凹部７２６が形成されていると共に、凹部７２６内には、大部分（全部を含む）が、連結部材７２３に対応する箇所に配置されるように凸部７２５が形成されている。
本実施の形態の固定子では、凸部７２５が嵌合可能な凹部（第１の凹部）１０５の大部分（全部を含む）は、固定子コア端面１０４ａの、絶縁部材７２０の連結部材７２３に対向する箇所、すなわち、ティース１０２のティース基部１０２ａに対応する箇所に形成される。
【００４５】
第７の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、連結部材に対応する箇所に第２の凹部が形成されているため、連結部材に対応する箇所に凹部が形成されている第２の実施と同様の効果を有する。さらに、第１の部材に対応する箇所に第２の凹部を設けなくてよいため、第１の部材の外周面の大きさ（第１の部材の外周面を囲む円の最小直径）を小さくすることができる。これにより、第１の部材の外周側に外部機器を配置することができ、あるいは、第１の部材の外周面と外部機器との干渉を防止することができる。さらに、位置決め手段を構成する凸部が、固定子巻線が巻き付けられる連結部に形成されるため、絶縁部材と固定子コアとのずれをより確実に防止することができる。
第７の実施の形態の固定子は、固定子コアのティースのティース基部の幅が、所望の磁束密度を得るのに必要な幅より十分大きい場合（余裕がある場合）に好適に用いることができる。
【００４６】
ところで、特許文献１に記載されている固定子は、前述した固定子コア（ヨーク、ティース）、絶縁部材（外壁部材、内壁部材、複数の連結部材）、固定子巻線を有している。そして、ヨークと周方向に隣接する２つのティースによって形成されるスロット内には、スロット絶縁部材が、固定子コア端面から軸方向に飛び出るように挿入されている。
従来の固定子では、スロット絶縁部材が固定子コア端面から飛び出るようにスロット内に挿入されているため、絶縁部材を固定子コア端面に配置する際に、固定子コア端面から飛び出ているスロット絶縁部材の端部が邪魔になり、絶縁部材を固定子コア端面に容易に配置することができない。
第８の実施の形態は、このような点に鑑み、絶縁部材を固定子コア（固定子コア端面）に容易に配置することができる技術を提供する。
【００４７】
第８の実施の形態の固定子で用いられる、固定子コア１００の軸方向両側に配置される絶縁部材８２０が、図２５〜図２８に示されている。なお、図２５は、絶縁部材８２０の部分拡大図であり、図２６は、図２５の矢印ＸＸＶＩ方向から見た図であり、図２７は、図２５のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線断面図である。また、図２８は、絶縁部材８２０を固定子コア１００（固定子コア端面１０４ａ）に配置する際の動作を説明するものであり、図２５のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線断面図である。
【００４８】
本実施の形態の固定子は、固定子コア１００、絶縁部材８２０、固定子巻線、スロット絶縁を備えている。
固定子コア１００は、図１に示されているように、ヨーク１０１、ヨーク１０１から径方向内側に延びている複数のティース１０２（ティース基部１０２ａ、ティース先端部１０２ｂ）を有している。絶縁部材８２０は、第１〜第７の実施の形態の絶縁部材と同様の樹脂で形成され、それぞれ固定子コア１００のヨーク１０１、ティース先端部１０２ｂおよびティース基部１０２ａに対向する位置に配置される外壁部材８２１、内壁部材８２２およびティース基部８２３を有している。
固定子コア１００は、軸方向両側に固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）を有している。固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）には、大部分（全部を含む）が、ヨーク１０１に対応する箇所に配置されるように凹部１０５が形成されている。
スロット絶縁１１０は、図１に示されているように、固定子コア１００のヨーク１０１と周方向に隣接する２つのティース１０２によって形成されるスロット１００ｂ内に、固定子コア端面１０４ａ、１０４ｂから軸方向に飛び出るように挿入される。
絶縁部材８２０は、固定子コア１００の固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）と対向する箇所に絶縁部材端面８２４を有している。絶縁部材端面８２４には、大部分（全部を含む）が、外壁部材８２１に対応する箇所に配置されるように凸部８２５が形成されている。また、凸部８２５の周りに、大部分（全部を含む）が、外壁部材８２１に対応する箇所に配置されるように凹部８２６が形成されている。さらに、連結部材８２３に対応する箇所に凹部８２７が形成されている。凸部８２５は、凹部１０５に嵌合可能な形状に形成される。
絶縁部材端面８２４に形成されている凸部８２５と固定子コア端面１０４ａに形成されている凹部１０５によって、絶縁部材８２０（絶縁部材端面８２４）を固定子コア１００（固定子コア端面１０４ａ）に位置決めする位置決め手段が構成されている。すなわち、凸部８２５と凹部１０５により構成される位置決め手段により、絶縁部材８２０の外壁部材８２１、内壁部材８２２および連結部材８２３は、それぞれ固定子コア１００のヨーク１０１、ティース先端部１０２ｂおよびティース基部１０２ａに対向する位置に配置される。
固定子巻線（図示省略）は、絶縁部材８２０が固定子コア１００の軸方向両側に配置された状態で、集中巻き方式により、固定子コア１００のティース基部１０２ａと絶縁部材８２０の連結部材８２３に直接に巻き付けられる。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、外壁部材８２１には、径方向内側（スロットの中心側）で、絶縁部材端面８２４（固定子コア１００）側の箇所に、傾斜面８２１Ａが形成されている。また、連結部材８２３には、周方向に沿った両側で、絶縁部材端面８２４側の箇所に、傾斜面８２３Ａが形成されている。傾斜面８２１Ａおよび傾斜面８２３Ａは、絶縁部材８２０を固定子コア１００（固定子コア端面１０４ａ）に配置する際に、固定子コア端面１０４ａから軸方向に飛び出ているスロット絶縁部材１１０の端部が、絶縁部材８２０を配置する作業の邪魔にならない方向（非干渉方向）に移動するように設定されている。すなわち、傾斜面８２１Ａは、固定子の中心線Ｐからの距離が、絶縁部材端面８２４側の方が絶縁部材端面８２４と反対側より大きくなるように形成されている。外壁部材８２１の径方向内側の傾斜面８２１Ａによって、固定子コア端面１０４ａから軸方向に飛び出ているスロット絶縁部材１１０の端部のうち、ヨーク１０１に対向する部分は、図２７に矢印で示されているように、径方向内方向（スロットの中心方向）に移動する。また、傾斜面８２３Ａは、連結部材８２３の周方向両側の間の間隔が、絶縁部材端面８２４側の方が絶縁部材端面８２４と反対側より小さくなるように形成されている。連結部材８２３の周方向両側の傾斜面８２３Ａによって、固定子コア端面１０４ａから軸方向に飛び出ているスロット絶縁部材１１０の端部のうち、隣接するティース１０２のティース基部１０２ａに対向する部分は、図２８（ａ）、（ｂ）に示されているように、両部分の間の周方向の間隔が広がる方向（スロットの中心方向）に移動する。
外壁部材８２１の、径方向内側の、絶縁部材端面８２４と反対側の傾斜面８２１Ｃは、絶縁部材８２０を樹脂等の材料により一体成形する際に、絶縁部材８２０を成形型から抜き易くするためのものである。傾斜面８２１Ｃは、固定子の中心線Ｐからの距離が、絶縁部材端面８２４側の方が絶縁部材端面８２４と反対側より小さくなるように形成されている。また、外壁部材８２１の、傾斜面８２１Ａと８２１Ｃの間の面８２１Ｂ、連結部材８２３の、絶縁部材端面８２４と反対側の面８２３Ｂは、絶縁部材端面８２４に直交（略直交を含む）するように延びている。
なお、傾斜面８２３Ａは、連結部材８２３の周方向両側の、絶縁部材端面８２４側だけでなく、内壁部材８２２の周方向両側の、絶縁部材端面８２４側にも形成することができる。
また、傾斜面８２１Ａ、８２３Ａの軸方向に沿った長さは、適宜設定可能である。
【００５０】
本実施の形態では、絶縁部材８２０の外壁部材８２１が、本発明の「第１の部材」に対応し、内壁部材８２２が、本発明の「第２の部材」に対応し、連結部材８２３が、本発明の「連結部材」に対応する。また、固定子コア端面１０４ａ、１０４ｂに形成されている凹部１０５が、本発明の「第１の凹部」に対応し、絶縁部材端面８２４に形成されている凸部８２５が、本発明の「凸部」に対応し、凹部８２６および８２７が、本発明の「第２の凹部」および「第３の凹部」に対応する。また、傾斜面８２１Ａが、本発明の「第１の部材の径方向内側の絶縁部材端面側に形成される傾斜面」に対応し、傾斜面８２３Ａが、本発明の「連結部材の周方向両側の絶縁部材端面側に形成される傾斜面」に対応する。
【００５１】
第８の実施の形態の固定子は、絶縁部材の第１の部材の径方向内側の絶縁部材端面側（固定子コア側）、連結部材の周方向両側の絶縁部材端面側（固定子コア側）に傾斜面が形成されているため、固定子コアのスロット内に、固定子コア端面より軸方向に飛び出るようにスロット絶縁部材が挿入されている状態で、絶縁部材を固定子コア（固定子コア端面）に容易に配置することができる。
また、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、絶縁部材端面の、外壁部材に対応する箇所に第３の凹部が形成されているため、第２の実施の形態と同様の効果を有する。
また、第２の凹部と第３の凹部の間が肉厚となるため、第５の実施の形態と同様の効果を有する。
【００５２】
なお、傾斜面８２１Ａは、外壁部材８２１の径方向内側（スロットの中心側）の、少なくとも絶縁部材端面８２４側に形成されていればよく、また、傾斜面８２３Ａは、連結部材８２３の周方向両側の、少なくとも絶縁部材端面８２４側に形成されていればよい。
また、外壁部材８２１の径方向内側の絶縁部材端面８２４側の傾斜面８２１Ａと、連結部材８２３の周方向両側の絶縁部材端面側の傾斜面８２３Ａの少なくとも一方を有している絶縁部材８２０を用いることができる。この場合でも、絶縁部材８２０を固定子コア端面１０４ａに容易に配置することができる。
また、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）や絶縁部材端面８２４には、第１〜第７の実施の形態で説明した凹部、凸部や連通孔等を形成することもできる。
さらに、少なくとも、外壁部材８２１の径方向内側の絶縁部材端面８２４側に形成されている傾斜面８２１Ａと、連結部材８２３の周方向両側の絶縁部材端面８２４側に形成される傾斜面８２３Ａの一方を有する絶縁部材８２０を備える固定子として構成することもできる。すなわち、固定子コア１００の凹部（第１の凹部）１０５、絶縁部材８２０の凸部８２５、凹部（第２の凹部）８２６および凹部（第３の凹部）８２７等は、省略することができる。
【００５３】
次に、第１〜第８の実施の形態の固定子で用いている絶縁部材を製造する絶縁部材製造方法の一実施の形態を図２９、図３０を参照して説明する。なお、図２９は、本実施の形態の絶縁部材製造方法の概要を、第１の実施の形態の絶縁部材１２０を製造する場合を例に示した図であり、図３０は、本実施の形態で用いる成形型を示す図である。
本実施の形態の絶縁部材製造方法では、樹脂９００を成形型の成形空間に充填することによって、外壁部材１２１、内壁部材１２２、連結部材１２３、凸部１２５、凹部（第２の凹部）１２６を有する絶縁部材１２０を一体成形する。この時、成形空間には、図２９に示されているように、絶縁部材１２０の凸部１２５の先端部に対応する箇所から樹脂が充填される。
また、本実施の形態の絶縁部材製造方法では、成形型として、図３０に示されているように、固定型である第１の型９１０と、可動型である第２の型９２０、第３の型９３０、第４の型９４０を用いている。第１の型９１０および第２の型９２０には、樹脂通路９０１を形成する形成面９１１および９２１が設けられている。また、第３の型９３０および第４の型９４０には、成形空間９０２を形成する形成面９３１および９４１が設けられている。
絶縁部材１２０を製造する際には、先ず、第１の型９１０〜第４の型９４０が図３０に示されているように重ねられる。なお、第１の成形型９１０〜第４の成形型９４０は、第１の成形型９１０〜第４の成形型９４０が重ねられた時に、形成面９１１および９２１により形成される樹脂通路９０１と形成面９３１および９４１により形成される成形空間９０２が、絶縁部材１２０の凸部１２５の先端部に対応する箇所９０３で連通するように構成されている。
この状態で、樹脂９００を、樹脂通路９０１を介して成形空間９０２内に充填する。
次に、第２の成形型９２０〜第４の成形型９４０を第１の成形型９１０から引き離す。
次に、第３の成形型９３０および第４の成形型９４０を第２の成形型９２０から引き離す。
次に、第４の成形型９４０を第３の成形型９３０から引き離す。そして、絶縁部材１２０を取り出す。
【００５４】
本実施の形態の絶縁部材製造方法では、外壁部材、内壁部材、外壁部材と内壁部材を連結する連結部材、絶縁部材端面に形成されている凸部と凹部を有する絶縁部材を、凸部に対向する箇所から成形空間内に樹脂を充填することによって一体成型するため、樹脂の流動性を高めることができ、高品質の絶縁部材を製造することができる。
なお、絶縁部材を形成する材料としては、樹脂に限定されず、成形型を用いて絶縁部材を一体成形することができる種々の材料を用いることができる。
また、成形型としては、図３０に示されている成形型に限定されず、絶縁部材の形状に応じた種々の形状および種々の数の成形型を用いることができる。
また、絶縁部材の成形方法（手順）としては、成形型等に応じた適宜の成形方法を用いることができる。
【００５５】
本発明は、実施の形態に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
固定子コア端面に形成される第１の凹部と、絶縁部材端面に形成され、第１の凹部に嵌合可能な凸部の形状は適宜変更可能である。また、絶縁部材端面に形成される凸部と第２の凹部あるいは第２の凹部、第３の凹部や連通孔等の形状や位置等は適宜変更可能である。
絶縁部材の第１の部材（外壁部材）の径方向内側の絶縁部材端面側に形成される傾斜面や、連結部材の周方向両側の絶縁部材端面側に形成される傾斜面の形状、形成位置や形成領域は、適宜変更可能である。
本発明は、固定子、あるいは、固定子を備える回転機、あるいは、固定子の絶縁部材を製造する絶縁部材製造法として構成することができる。
実施の形態で説明した各構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数を組み合わせて用いることもできる。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 固定子
１００ 固定子コア
１００ａ 回転子挿入空間
１００ｂ スロット
１０１ ヨーク
１０１ｃ ヨークの外周面（固定子コアの外周面）
１０２ ティース
１０２ａ ティース基部
１０２ｂ ティース先端部
１０２ｃ ティース先端面
１０４ａ、１０４ｂ 固定子コア端面
１０５ 凹部（第１の凹部）
１１０ スロット絶縁部材
１２０、１３０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０ 絶縁部材
１２０ａ、１２０ｂ、１３０ａ、１３０ｂ 空間
１２１、１３１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１、７２１、８２１ 外壁部材（第１の部材）
１２１ｃ、１３１ｃ、３２１ｃ、４２１ｃ、５２１ｃ、６２１ｃ、７２１ｃ、８２１ｃ 外壁部材（第１の部材）の外周面（絶縁部材の外周面）
１２２、１３２、２２２、３２２、４２２、５２２、６２２、７２２、８２２ 内壁部材（第２の部材）
１２２ｃ、２２２ｃ、３２２ｃ、４２２ｃ、５２２ｃ、６２２ｃ、７２２ｃ、８２２ｃ 内壁部材（第２の部材）の内周面（絶縁部材の内周面）
１２３、１３３、２２３、３２３、４２３、５２３、６２３、７２３、８２３、１０２３ 連結部材
１２３ａ 凹部
１２４、１３４、２２４、３２４、４２４、５２４、６２４、７２４、８２４ 絶縁部材端面
１２５、１３５、２２５、３２５、４２５、５２５、６２５、７２５、８２５ 凸部
１２５ａ、２２５ａ、３２５ａ、４２５ａ、５２５ａ、６２５ａ、７２５ａ 根元部
１２６、１３６、２２６、３２６、４２６、５２６、６２６、７２６、８２６ 凹部（第２の凹部）
２２３ａ．２２３ｂ 連結部材の側壁
３２１ａ、４２１ａ、５２１ａ 第１の部分
３２１ｂ、４２１ｂ、５２１ｂ 第２の部分
４２８、６２８ 連通孔
５２７、６２７、８２７ 凹部（第３の凹部）
８２１Ａ、８２１Ｃ 傾斜面
８２３Ａ 傾斜面
９００ 樹脂
９０１ 樹脂通路
９０２ 成形空間
９１０ 第１の型
９２０ 第２の型
９３０ 第３の型
９４０ 第４の型
９１１、９２１、９３１、９４１ 形成面
Ｐ 固定子の中心線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機の固定子、特に、固定子コアと、固定子コアの軸方向両側に配置される絶縁部材を有する固定子に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定子巻線の巻線方式として、集中巻き方式が知られている。集中巻き方式を用いて固定子巻線を巻き付けた固定子は、例えば、特許文献１に示されている。
特許文献１に示されている固定子は、固定子コアと、固定子コアの軸方向両側に配置される絶縁部材を有している。
固定子コアは、プレス等によって打ち抜かれた電磁鋼板を積層して構成され、軸方向両側に固定子コア端面を有している。絶縁部材は、樹脂により一体形成され、軸方向一方側に絶縁部材端面を有している。固定子巻線は、絶縁部材が固定子コアの軸方向両側に配置された状態（絶縁部材端面が固定子コア端面に対向するように配置された状態）で、固定子コアと絶縁部材に直接に巻き付けられる。
また、特許文献１に示されている固定子では、固定子コア端面に凹部が形成され、絶縁部材端面に、固定子コア端面に形成されている凹部に嵌合可能な凸部が形成されている。絶縁部材端面に形成されている凸部を固定子コア端面に形成されている凹部に嵌合させることによって、絶縁部材が固定子コアに位置決めされ、固定子コアと絶縁部材のずれが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９４４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プレス等によって打ち抜かれた電磁鋼板を積層して固定子コアを構成すると、固定子コア端面に形成される凹部と固定子コア端面との境界部が鋭い角形状（エッジ）となる。また、絶縁部材を樹脂により一体成形する際には、絶縁部材端面に形成される凸部の根元部が曲面（Ｒ面）となる。
従来の固定子は、絶縁部材端面から直接突出するように凸部が形成されている。このため、絶縁部材を固定子コアの軸方向両側に配置する際に、凹部のエッジ（凹部と固定子コア端面との境界部のエッジ）と凸部の根元部（凸部と絶縁部材端面との境界部の曲面）との当接に起因して固定子コア端面と絶縁部材端面との間に隙間（ガタツキ）が発生する。そして、固定子コア端面と絶縁部材端面との間に隙間が発生すると、固定子コアと絶縁部材に巻き付けられる固定子巻線の巻き付け力によって絶縁部材が破損し、また、絶縁部材が固定子コア端面から脱落するおそれがある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、絶縁部材を固定子コアに密着させて配置することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような固定子、回転機、絶縁部材製造方法として構成される。
なお、以下の説明において、「軸方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、回転子の中心を通る線（以下、「固定子の中心線」という）の方向を示す。また、「周方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、軸方向に直角な断面でみて、固定子の中心線を中心とする円周方向を示す。また、「径方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、軸方向に直角な断面でみて、固定子の中心線を通る方向を示す。
【０００６】
一つの発明は、回転機の固定子に関する。本発明の固定子は、固定子コア、絶縁部材、固定子巻線を備えている。
固定子コアは、典型的には、積層された複数の電磁鋼板により構成され、軸方向両側に固定子コア端面を有している。絶縁部材は、固定子コアの軸方向両側に配置され、軸方向一方側に絶縁部材端面を有している。また、絶縁部材は、絶縁特性を有する材料、典型的には、絶縁特性を有する樹脂により一体成形され、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びている第１の部材と、第１の部材より径方向内側に、周方向に沿って間隔を空けて配置されているとともに、周方向に沿って延びている複数の第２の部材と、第１の部材と各第２の部材を連結する複数の連結部材を有している。通常、固定子コアは、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びているヨークと、ヨークから径方向内側に延びている複数のティースを有している。各ティースは、ヨークから径方向に沿って延びているティース基部と、ティース基部の先端側に設けられ、周方向に沿って延びているとともにヨークと反対側にティース先端面が形成されているティース先端部を有している。絶縁部材の第１の部材、第２の部材および連結部材は、それぞれ固定子コアのヨーク、ティース先端部およびティース基部に対向する位置に配置される。固定子巻線は、固定子コアと絶縁部材に巻き付けられる。固定子巻線の巻線方式としては、典型的には、固定子コアのティース基部と絶縁部材の連結部材に直接巻き付ける集中巻き方式が用いられる。
固定子コアの固定子コア端面には、第１の凹部が形成され、絶縁部材の絶縁部材端面には、固定子コア端面に形成されている第１の凹部に嵌合可能な凸部が形成されている。また、絶縁部材端面には、凸部の周りに、絶縁部材端面から窪むように第２の凹部が形成さている。すなわち、絶縁部材端面には、絶縁部材端面から窪むように第２の凹部が形成されているとともに、第２の凹部内に、先端部が絶縁部材端面から軸方向に突出するように凸部が形成されている。
固定子コア端面に形成される第１の凹部と絶縁部材端面に形成される凸部により、絶縁部材（絶縁部材端面）を固定子コア（固定子コア端面）に位置決めする位置決め手段が構成される。第１の凹部と凸部の形状は、凸部が第１の凹部に嵌合可能な適宜の形状に設定することができる。また、第１の凹部と凸部の組み合わせの数や形成位置は、適宜設定することができる。なお、第１の凹部の形成位置は、好適には、ティース基部に所望の磁束を流すことができる位置に設定される。
第２の凹部の形状は、絶縁部材を固定子コアの軸方向両側に配置する際に、第１の凹部のエッジ（第１の凹部と固定子コア端面との境界部のエッジ）と凸部の根元部（凸部と絶縁部材端面との境界部の曲面）との当接に起因する絶縁部材端面と固定子コア端面との間の隙間の発生を防止することができる適宜の形状に設定される。典型的には、第１の凹部のエッジと凸部の根元部が当接しない状態で、絶縁部材端面が固定子コア端面に当接する形状に設定される。
本発明では、絶縁部材端面に、位置決め手段を構成する凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の凹部のエッジと凸部の根元部との当接に起因する絶縁部材端面と固定子定子コア端面との間の隙間の発生を防止することができる。これにより、絶縁部材を固定子コアに密着させて配置することができる。
【０００７】
凸部や第２の凹部の絶縁部材端面上の形成位置や、第２の凹部の形状等は適宜設定することがきる。
一つの形態では、凸部の少なくとも一部および第２の凹部の少なくとも一部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成されている。なお、凸部と第２の凹部の大部分（全部を含む）が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成されていてもよい。「凸部（第２の凹部）の少なくとも一部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成される」構成には、「凸部（第２の凹部）の大部分が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成される」構成や、「凸部（第２の凹部）が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって形成される」構成が包含される。
「絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所」は、「絶縁部材端面上において、第１の部材の径方向両側の側面（径方向内側の内周面および径方向外側の外周面）が絶縁部材端面と交差する線によって囲まれる領域」を表す。また、「絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所」は、「絶縁部材端面上において、連結部材の周方向両側の側面（周方向左側の左側面および周方向右側の右側面）、第１の部材の径方向内側の内周面と第２の部材の径方向外側の外周面が絶縁部材端面と交差する線によって囲まれる領域」を表す。
本形態では、凸部の少なくとも一部を、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成しているため、凸部が嵌合可能な第１の凹部の少なくとも一部を、固定子コア端面の、ヨークに対応する箇所に形成することができる。これにより、固定子コアのティース基部を流れる磁束が第１の凹部によって妨げられるのを防止することができる。
【０００８】
他の形態では、凸部の少なくとも一部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成され、第２の凹部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所の間にまたがって形成されている。
本形態では、第２の凹部が、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成されている。これにより、樹脂等の材料によって絶縁部材を一体成形する際に、材料の流動性を高めることができ、高品質の絶縁部材を得ることができる。また、絶縁部材の厚さ（第１の部材および第２の部材の径方向の厚さ、連結部材の軸方向の厚さ）を略均一化することができ、絶縁部材のそりや歪の発生を防止することができる。また、材料の使用量を低減することができる。特に、本実施の形態では、第２の凹部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって形成されているため、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に別々に凹部を形成する場合に比べて、絶縁部材の厚さをより均一化することができるとともに、材料の使用量をより低減することができる。
また、プレス等によって打ち抜かれた電磁鋼板を積層して固定子コアを構成する場合には、バリやダレ等によって、固定子コアのティース基部の周方向両側の端部（周方向左側の左側端部と周方向右側の右側端部）の密着性が低下して固定子コアの剛性が低下し、音や振動が発生するおそれがある。本形態では、絶縁部材の連結部材は、第２の凹部を挟んで周方向両側に、第２の凹部を形成する側壁（周方向左側の左側壁と周方向右側の右側壁）を有しているため、固定子コアのティース基部の周方向両側の端部は、絶縁部材の連結部材の周方向両側の側壁によって軸方向に押圧される。これにより、固定子コアのティース基部の周方向両側の端部の密着性が向上して固定子コアの剛性が高まり、音や振動の発生を抑制することができる。
【０００９】
異なる他の形態では、前述した、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所の間にまたがって形成されている第２の凹部に、連結部材を軸方向に連通する連通孔が形成されている。連通孔は、連結部材の少なくとも一部を連通していればよい。
連結部材を軸方向に連通する連通孔が第２の凹部に形成された固定子を備える回転機を圧縮機の駆動用電動機として用いた場合には、冷媒や冷凍機油等の媒体が、第２の凹部に滞留することなく、連通孔を介して流れる。これにより、固定子巻線や固定子コア等を効果的に冷却することができる。
【００１０】
さらに異なる他の形態では、凸部の少なくとも一部および第２の凹部の少なくとも一部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所に形成されているとともに、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に第３の凹部が形成されている。第３の凹部は、少なくとも一部が、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成されていればよい。
本形態では、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に第３の凹部が形成されているため、前述した、第２の凹部が、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成されている形態と同様に、材料の流動性を高めて高品質の絶縁部材を得ることができ、絶縁部材の厚さを略均一化して絶縁部材のそりや歪の発生を防止することができ、材料の使用量を低減することができ、固定子コアのティース基部の周方向両側の端部の密着性を高めて固定子コアの剛性を高めることができる。なお、本形態では、第２の凹部と第３の凹部の間が肉厚となるため、第２の凹部を、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって形成する場合に比べて、連結部材の強度を高めることができ、音や振動の発生を抑制することができる。
【００１１】
さらに異なる他の形態では、前述した第３の凹部に、連結部材を軸方向に連通する連通孔が形成されている。連通孔は、連結部材の少なくとも一部を連通していればよい。
連結部材を軸方向に連通する連通孔が第３の凹部に形成された固定子を備える回転機を圧縮機の駆動用電動機として用いた場合には、冷媒や冷凍機油等の媒体が、第３の凹部に滞留することなく、連通孔を介して流れる。これにより、固定子巻線や固定子コア等を効果的に冷却することができる。
【００１２】
さらに異なる他の形態では、凸部の少なくとも一部と第２の凹部の少なくとも一部は、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成されている。なお、凸部と第２の凹部の大部分（全部を含む）が、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成されていてもよい。
絶縁部材の連結部と固定子コアのティース基部に固定子巻線が巻き付けられる場合には、固定子巻線の巻き付け力によって、連結部に形成されている凸部とティース基部に形成されている第１の凹部との嵌合状態が保持される。これにより、本形態では、絶縁部材と固定子コアのずれをより確実に防止することができる。
また、第２の凹部の少なくとも一部、好適には、大部分（全部を含む）が、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成される場合には、絶縁部材の第１の部材の外周面の大きさ（第１の部材の外周面を囲む円の最小直径）を小さくすることができる。このため、本形態の固定子を備える回転機を圧縮機等に組み込んだ時に、絶縁部材の第１の部材の外周面が他の部品と干渉するのを防止することができる。また、絶縁部材の第１の部材の外周側に、径方向に連通する冷却通路を確保することができる。
【００１３】
さらに異なる他の形態では、第１の部材が、第１の部分と、第１の部分より絶縁部材端面側で径方向外側に配置されている第２の部分により構成され、第２の凹部が、第１の部材の第１の部分より径方向外側まで延びるように形成されている。
本形態では、第１の部材のうち、第２の凹部を形成するのに必要な第２の部分を除く第１の部分を、第２の部分より径方向内側に配置することができる。これにより、本形態の固定子を備える回転機を圧縮機等に組み込んだ時に、絶縁部材の第１の部材の第１の部分の外周面が他の部品と干渉するのを防止することができる。また、絶縁部材の第１の部材の第１の部分の外周側に、径方向に連通する冷却通路を確保することができる。
【００１４】
通常、固定子コアのヨークと周方向に隣接する２つのティースによって、当該隣接する２つのティースのティース先端部の間が開口しているスロットが形成され、スロット内には、スロット絶縁部材が挿入される。この時、固定子巻線と固定子コアとの絶縁性を高めるために、スロット絶縁部材は、固定子コア端面から軸方向に飛び出るようにスロット内に挿入される。
このように、スロット絶縁部材が、固定子コア端面から飛び出るようにスロット内に挿入されている状態で、絶縁部材を固定子コアの軸方向両側に配置する際には、固定子コア端面から飛び出ているスロット絶縁部材の端部が邪魔になる。
そこで、さらに異なる他の形態では、第１の部材の径方向内側（スロットに対向する側）の、絶縁部材端面側の箇所と、連結部材の周方向両側（スロットに対向する側）の、絶縁部材端面側の箇所の少なくとも一方が傾斜面に形成されている。第１の部材の径方向内側（スロットに対向する側）の傾斜面と連結部材の周方向両側（スロットに対向する側）の傾斜面は、絶縁部材を固定子コア端面に配置する際に、固定子コア端面から軸方向に飛び出ているスロット絶縁部材の端部が、絶縁部材を配置する作業の邪魔にならない方向（非干渉方向）に移動するように設定される。すなわち、第１の部材の径方向内側の傾斜面は、固定子の中心線からの距離が、絶縁部材端面側の方が絶縁部材端面と反対側より大きくなるように形成される。この第１の部材の径方向内側の傾斜面によって、固定子コア端面から軸方向に突出しているスロット絶縁部材の端部のうち、ヨークに対向する部分は、径方向内方向（スロットの中心方向）に移動する。また、連結部材の周方向両側の傾斜面は、連結部材の周方向両側の間の間隔が、絶縁部材端面側の方が絶縁部材端面と反対側より小さくなるように形成される。この連結部材の周方向両側の傾斜面によって、固定子コア端面から軸方向に突出しているスロット絶縁部材の端部のうち、隣接するティースのティース基部に対向する部分は、両部分の間の周方向の間隔が広がる方向（スロットの中心方向）に移動する。
なお、本形態の構成は、絶縁部材を固定子コア端面に配置した状態で、スロット絶縁部材をスロット内に挿入する際に用いることもできる。また、連結部材の、周方向両側の、絶縁部材端面側の箇所だけなく、第２の部材の、周方向両側の、絶縁部材端面側の箇所も傾斜面に形成してもよい。
本形態では、固定子コアのスロット内に、固定子コア端面より軸方向に飛び出るようにスロット絶縁部材が挿入されている状態で、絶縁部材を固定子コア（固定子コア端面）に容易に配置することができる。また、逆に、絶縁部材を固定子コア（固定子コア端面）に配置した状態で、固定子コアのスロット内にスロット絶縁部材を容易に挿入することができる。
【００１５】
さらに異なる他の形態では、成形型の成形空間内に、絶縁部材の凸部に対応する箇所から、絶縁部材を形成する材料が充填されて一体成形された絶縁部材が用いられている。絶縁部材を形成する材料としては、典型的には、樹脂が用いられる。成形空間の、絶縁部材の凸部に対応する箇所から樹脂等の材料を充填することにより、樹脂等の材料の流動性が高められ、絶縁部材の品質が高まる。
本形態では、高品質の絶縁部材を有する固定子を得ることができる。
【００１６】
他の発明は、回転機の固定子に関する。
本発明の固定子は、固定子コア、絶縁部材、固定子巻線を備えている。固定子コアは、軸方向両側に固定子コア端面を有している。絶縁部材は、固定子コアの軸方向両側に配置され、固定子コア端面と対向する箇所に絶縁部材端面を有している。
固定子コアは、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びているヨークと、ヨークから径方向内側に延びている複数のティースを有している。各ティースは、ヨークから径方向に沿って延びているティース基部と、ティース基部の先端側に設けられ、周方向に沿って延びているとともにヨークと反対側にティース先端面が形成されているティース先端部を有している。ヨークと周方向に隣接する２つのティースによって、当該隣接する２つのティースのティース先端部の間が開口しているスロットが形成される。スロット内には、スロット絶縁部材が、固定子コア端面から軸方向に飛び出るようにスロット内に挿入される。
絶縁部材は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びている第１の部材と、第１の部材より径方向内側に、周方向に沿って間隔を空けて配置されているとともに、周方向に沿って延びている複数の第２の部材と、第１の部材と各第２の部材を連結する複数の連結部材を有している。絶縁部材は、第１の部材、第２の部材および連結部材が、それぞれ固定子コアのヨーク、ティース先端部およびティース基部に対向するように、固定子コア端面に配置される。絶縁部材は、典型的には、絶縁特性を有する樹脂により一体成形される。なお、「第１の部材、第２の部材および連結部材が、それぞれ固定子コアのヨーク、ティース先端部およびティース基部に対向するように配置される」という記載は、「第１の部材、第２の部材および連結部材が、それぞれ固定子コアのヨーク、ティース先端部およびティース基部の少なくとも一部に対向するように配置される」構成を包含する。
固定子巻線は、固定子コアと絶縁部材に巻き付けられる。固定子巻線の巻線方式としては、典型的には、固定子コアのティースのティース基部と絶縁部材の連結部材に直接巻き付ける集中巻き方式が用いられる。
そして、本発明では、第１の部材の径方向内側（スロットに対向する側）の、絶縁部材端面側の箇所と、連結部材の周方向両側の、絶縁部材端面側の箇所の少なくとも一方に傾斜面が形成されている。第１の部材の径方向内側の傾斜面と連結部材の周方向両側の傾斜面は、絶縁部材を固定子コア端面に配置する際に、固定子コア端面から軸方向に飛び出ているスロット絶縁部材の端部が、絶縁部材を配置する作業の邪魔にならない方向（非干渉方向）に移動するように設定される。すなわち、第１の部材の径方向内側の傾斜面は、固定子の中心線からの距離が、絶縁部材端面側の方が絶縁部材端面と反対側より大きくなるように形成される。この第１の部材の径方向内側の傾斜面によって、固定子コア端面から軸方向に突出しているスロット絶縁部材の端部のうち、ヨークに対向する部分は、径方向内方向（スロットの中心方向）に移動する。また、連結部材の周方向両側の傾斜面は、連結部材の周方向両側の間の間隔が、絶縁部材端面側の方が絶縁部材端面と反対側より小さくなるように形成される。この連結部材の周方向両側の傾斜面によって、固定子コア端面から軸方向に突出しているスロット絶縁部材の端部のうち、隣接するティースのティース基部に対向する部分は、両部分の間の周方向の間隔が広がる方向（スロットの中心方向）に移動する。なお、本発明の構成は、絶縁部材を固定子コア端面に配置した状態で、スロット絶縁部材をスロット内に挿入する際に用いることもできる。
本発明では、固定子コアのスロット内に、固定子コア端面より軸方向に飛び出るようにスロット絶縁部材が挿入されている状態で、絶縁部材を固定子コア（固定子コア端面）に容易に配置することができる。また、逆に、絶縁部材を固定子コア端面に配置した状態で、固定子コアのスロット内にスロット絶縁部材を容易に挿入することができる。
【００１７】
異なる他の発明は、回転機に関する。本発明の回転機は、前述したいずれかの固定子と、回転子を備え、回転子は、固定子のティース先端面との間に空隙を有するように回転可能に支持されている。
本発明の回転機では、絶縁部材を固定子コアに密着して配置することができる。
【００１８】
さらに異なる他の発明は、前述した、位置決め手段を構成する凸部を有する絶縁部材を製造する絶縁部材製造方法に関する。本発明の絶縁部材製造方法は、成形型の成形空間内に、絶縁部材を形成する材料を充填することによって絶縁部材を一体成形する。この時、絶縁部材の凸部に対向する箇所から成形空間内に材料を充填する。絶縁部材を形成する材料しては、典型的には、樹脂が用いられる。
本発明の絶縁部材製造方法では、絶縁部材の凸部に対向する箇所から成形空間内に樹脂を充填しているため、成形空間内における樹脂の流動性が向上し、高品質の絶縁部材を製造することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の固定子では、固定子コア端面に、固定子コア端面から窪むように第１の凹部が形成され、絶縁部材端面に、先端部が絶縁部材端面から飛び出るように、第１の凹部に嵌合可能な第１の凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されている。これにより、第１の凹部と固定子コア端面との境界部分が凸部の根元部に当接することに起因して絶縁部材端面と固定子コア端面との間に隙間が発生するのを防止することができ、絶縁部材を固定子コアに密着して配置することができる。
また、本発明の回転機は、本発明の固定子と同様の効果を有している。
また、本発明の絶縁部材製造方法を用いることにより、固定子を構成する絶縁部材の品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施の形態の固定子の斜視図である。
【図２】第１の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２の矢印ＩＶ方向から見た図である。
【図５】第２の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図５の矢印ＶＩＩ方向から見た図である。
【図８】絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に凹部が形成されている絶縁部材の作用を説明する図（図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図）である。
【図９】絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に凹部が形成されていない絶縁部材の作用を説明する図である。
【図１０】第３の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図１０の矢印ＸＩＩ方向から見た図である。
【図１３】第４の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。
【図１５】図１３の矢印ＸＶ方向から見た図である。
【図１６】第５の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。
【図１８】図１６の矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た図である。
【図１９】第６の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線断面図である。
【図２１】図１９の矢印ＸＸＩ方向から見た図である。
【図２２】第７の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図２３】図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線断面図である。
【図２４】図２２の矢印ＸＸＩＶ方向から見た図である。
【図２５】第８の実施の形態の固定子を構成する絶縁部材の部分拡大図である。
【図２６】図２５の矢印ＸＸＶＩ方向から見た図である。
【図２７】図２５のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線断面図である。
【図２８】第８の実施の形態の固定子において、絶縁部材を固定子コアに配置する動作を説明する図である。
【図２９】絶縁部材製造方法の一実施の形態の概要を説明する図である。
【図３０】絶縁部材製造方法の一実施の形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
以下で説明する各実施の形態では、固定子と、固定子の径方向内側に、固定子に対して回転可能に支持される回転子を備えている内転型回転機について説明する。固定子として、スロット数が９で、３相６極の固定子が構成されている。また、固定子巻線の巻線方式として、固定子巻線をティースに直接巻き付ける集中巻き方式が用いられている。勿論、以下で説明する各構成は、種々の構成の固定子や回転機に用いることができる。
なお、本明細書では、「軸方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、回転子の回転中心線（以下、「固定子の中心線」という）の方向を示す。また、「周方向」は、軸方向に直角な断面でみて、固定子の中心線を中心とする円周方向を示す。また、「径方向」は、軸方向に直角な断面でみて、固定子の中心線に直角な方向を示す。
【００２２】
本発明の第１の実施の形態の固定子１０が図１〜４に示されている。なお、図１は、固定子１０の斜視図である。また、図２は、固定子１０の絶縁部材１２０の部分拡大図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、図４は、図２の矢印ＩＶ方向から見た図である。
図１には回転子が図示されていないが、回転子としては、公知の回転子が用いられる。例えば、磁石収容孔と、磁石収容孔に収容されている永久磁石を有する回転子が用いられる。回転子は、固定子１０に対して回転可能に支持される。この時、回転子は、固定子の中心線Ｐを中心に回転する。固定子１０と回転子によって回転機が構成される。
固定子１０は、固定子コア１００、スロット絶縁部材１１０、絶縁部材１２０および１３０、固定子巻線（図示は省略されている）等を有している。
【００２３】
固定子コア１００は、プレス等によって打ち抜かれた薄板状の電磁鋼板を軸方向に積層し、オートクランプ等で一体化することによって構成される。
固定子コア１００は、軸方向（固定子の中心線Ｐに平行な方向）に直角な断面でみて、周方向に沿って延びているヨーク１０１と、ヨーク１０１から径方向内側に延びている複数のティース１０２を有している。ティース１０２は、ヨーク１０１から径方向に沿って延びているティース基部１０２ａと、ティース基部１０２ａの先端側に設けられ、周方向に沿って延びているとともにヨーク１０１と反対側（径方向内側）にティース先端面１０２ｃが形成されているティース先端部１０２ｂを有している。ティース先端面１０２ｃは、固定子の中心線Ｐを中心とする円弧形状に形成されている。そして、回転子（図示は省略されている）は、ティース先端面１０２ｃによって形成される回転子収容空間１００ａ内に、回転子の外周面とティース先端面１０２ｃとの間に空隙を有するように回転可能に配置（支持）される。
また、ヨーク１０１と、複数のティース１０２のうち周方向に隣接する２つのティース１０２とによってスロット１００ｂが形成されている。スロット１００ｂは、隣接する２つのティース１０２のティース先端部１０２ｂの間にスロット開口部を有している。
なお、固定子コア１００は、軸方向両側に固定子コア端面１０４ａ、１０４ｂを有している。また、固定子コア端面１０４ａ、１０４ｂには、凹部１０５（詳細は後述する）が形成されている。
スロット絶縁部材１１０は、スロット１００ｂ内に挿入される。スロット絶縁部材１１０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等によりシート状（フィルム状）に形成される。なお、スロット絶縁部材１１０は、固定子コア端面１０４ａ、１０４ｂから軸方向に飛び出るようにスロット１００ｂ内に挿入される。これにより、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）と絶縁部材１２０（１３０）との境界での絶縁不良の発生を防止することができる。
【００２４】
絶縁部材１２０および１３０は、例えば、ポリエチレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等により形成される。なお、本実施の形態では、絶縁部材１２０と１３０は同じ構成である。
絶縁部材１２０（１３０）は、軸方向に直角な断面でみて、周方向に沿って延びている外壁部材１２１（１３１）と、外壁部材１２１（１３１）より径方向内側に、周方向に沿って間隔を空けて配置されているとともに、周方向に沿って延びている複数の内壁部材１２２（１３２）と、外壁部材１２１（１３１）と各内壁部材１２２（１３２）を連結する複数の連結部材１２３（１３３）を有している。なお、外壁部材１２１（１３１）および内壁部材１２２（１３２）は、軸方向に沿って延びている。外壁部材１２１、内壁部材１２２と連結部材１２３により、固定子巻線の端部を収容する空間が形成される。
また、絶縁部材１２０（１３０）は、軸方向に沿った一方側（他方側）に絶縁部材端面１２４（１３４）を有している。絶縁部材端面１２４（１３４）は、外壁部材１２１（１３１）、内壁部材１２２（１３２）、連結部材１２３（１３３）の、軸方向に沿った一方側（他方側）の端面によって形成される。
なお、内壁部材１２２（１３２）の径方向内側の内周面１２２ｃによって形成される空間１２０ａ（１３０ａ）は、固定子コア１００の回転子収容空間１００ａに対向する位置に配置される。また、外壁部材１２１（１３１）、周方向に隣接する２つの内壁部材１２２（１３２）および連結部材１２３（１３３）によって形成される空間１２０ｂ（１３０ｂ）は、固定子コア１００のスロット１００ｂに対向する位置に配置される。
【００２５】
絶縁部材１２０（１３０）は、固定子コア１００の軸方向両側に配置される。具体的には、絶縁部材１２０（１３０）の外壁部材１２１（１３１）、内壁部材１２２（１３２）および連結部材１２３（１３３）が、それぞれ固定子コア１００のヨーク１０１、ティース１０２のティース先端部１０２ｂおよびティース基部１０２ａに対向する位置に配置されるように、絶縁部材端面１２４（１３４）が固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）に配置される。外壁部材１２１（１３１）、内壁部材１２２（１３２）および連結部材１２３（１３３）は、それぞれヨーク１０１、ティース先端部１０２ｂおよびティース基部１０２ａの少なくとも一部に対向していればよい。
なお、絶縁部材端面１２４（１３４）が固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）に配置された状態において、内壁部材１２２（１３２）の内周面１２２ｃがティース１０２のティース先端面１０２ｃより回転子側（径方向内側）に飛び出ないように構成される。また、外壁部材１２１（１３１）の径方向外側の外周面１２１ｃ（１３１ｃ）がヨーク１０１の外周面１０１ｃより回転子と反対側（径方向外側）に飛び出ないように構成される(図２７参照）。
ティース１０２のティース先端面１０２ｃは、「固定子コア１００の内周面」に対応し、ヨーク１０１の外周面１０１ｃは、「固定子コア１００の外周面」に対応し、内壁部材１２２の内周面１２２ｃは、「絶縁部材１２０の内周面」に対応し、外壁部材１２１（１３１）の外周面１２１ｃ（１３１ｃ）は、「絶縁部材１２０（１３０）の外周面に対応する。
そして、絶縁部材１２０（１３０）が固定子コア１００の軸方向両側に配置された状態において、固定子巻線（図示は省略されている）が巻き付けられる。本実施の形態の固定子１０では、固定子巻線は、集中巻き方式により、固定子コア１００のティース１０２のティース基部１０２ａと絶縁部材１２０（１３０）の連結部材１２３（１３３）に直接に巻き付けられている。
本実施の形態では、絶縁部材１２０（１３０）の外壁部材１２１（１３１）が、本発明の「第１の部材」に対応し、内壁部材１２２（１３２）が、本発明の「第２の部材」に対応し、連結部材１２３（１３３）が、本発明の「連結部材」に対応する。
【００２６】
また、絶縁部材１２０（１３０）を固定子コア１００に位置決めする（絶縁部材１２０（１３０）の外壁部材１２１（１３１）、内壁部材１２２（１３２）および連結部材１２３（１３３）が、固定子コア１００のヨーク１０１、ティース先端部１０２ｂおよびティース基部１０２ａに対向する位置に配置されるように位置決めする）ための位置決め手段が設けられている。本実施の形態の固定子１０では、位置決め手段は、固定子コア１００の固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）に形成された凹部１０５と、絶縁部材１２０（１３０）の絶縁部材端面１２４（１３４）に形成され、凹部１０５に嵌合可能な凸部１２５（１３５）により構成されている。凹部１０５と凸部１２５（１３５）の形状は、凸部１２５（１３５）が凹部１０５に嵌合可能な種々の形状に設定することができる。また、凹部１０５と凸部１２５（１３５）により構成される位置決め手段の数や形成位置も、適宜設定可能である。
絶縁部材１２０を固定子コア１００に位置決めする位置決め手段（１０５および１２５）と、絶縁部材１３０を固定子コア１００に位置決めする位置決め手段（１０５および１３５）は同じ構成であるため、以下では、図２〜４を参照して、絶縁部材１２０を固定子コア１００に位置決めする位置決め手段について説明する。
【００２７】
なお、凹部１０５は、固定子コア１００のティース１０２のティース基部１０２ａにおける磁束の流れが、凹部１０５によって妨げられない位置に形成するのが好ましい。
例えば、ティース基部１０２ａの幅が、所望の磁束密度を得るのに必要な幅に近い場合（余裕がない場合）には、凹部１０５の大部分（全部を含む）を、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）の、ヨーク１０１に対応する箇所に形成するのが好ましい。「固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）の、ヨーク１０１に対応する箇所」は、「固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）上において、ヨーク１０１の径方向両側の側面（径方向内側の内周面と径方向外側の外周面）が固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）と交差する線によって囲まれる領域」を表す。
また、ティース基部１０２ａの幅が、所望の磁束密度を得るのに必要な幅より十分大きい場合（余裕がある場合）には、凹部１０５を、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）の、ヨーク１０１に対応する箇所とティース基部１０２ａに対応する箇所にまたがって形成してもよい。あるいは、凹部１０５の大部分（全部を含む）を、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）の、ティース基部１０２ａに対応する箇所に形成してもよい。「固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）の、ティース基部１０２ａに対応する箇所」は、「固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）上において、ティース基部１０２ａの周方向両側の側面（周方向左側の左側面と周方向右側の右側面）、ヨーク１０１の径方向内側の内周面およびティース先端部１０２ｂの径方向外側の外周面が固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）と交差する線によって囲まれる領域」を表す。
凹部１０５の一部あるいは大部分（全部を含む）を、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）の、ティース基部１０２ａに対応する箇所に形成する場合には、詳しくは後述するが、絶縁部材１２０（１３０）の凹部１２６（１３６）の一部あるいは大部分（全部を含む）を、絶縁部材端面１２４（１３４）の、連結部材１２３（１３３）に対応する箇所に形成することができる。この場合、外壁部材１２１（１３１）の外周面１２１ｃ（１３１ｃ）の大きさ（外周面１２１ｃ（１３１ｃ）を囲む円の最小直径）を小さくすることができるため、外壁部材１２１（１３１）の外周側に、外部機器を配置することができる。
【００２８】
本実施の形態の固定子１０では、凸部１２５は、その先端部が絶縁部材端面１２４から軸方向に飛び出るように形成されている。また、凸部１２５は、大部分が、絶縁部材端面１２４の、外壁部材１２１に対応する箇所に形成され、残りの部分が、絶縁部材端面１２４の、連結部材１２３に対応する箇所に形成されている。「絶縁部材端面１２４の、外壁部材１２１に対応する箇所」は、「絶縁部材端面１２４上において、外壁部材１２１の径方向両側の側面（径方向内側の内周面と径方向外側の外周面）が絶縁部材端面１２４と交差する線によって囲まれる領域」を表す。また、「絶縁部材端面１２４の、連結部材１２３に対応する箇所」は、「絶縁部材端面１２４上において、連結部材１２３の周方向両側の側面（周方向左側の左側面と周方向右側の右側面）、外壁部材１２１の径方向内側の内周面および内壁部材１２２の径方向外側の外周面が絶縁部材端面１２４と交差する線によって囲まれる領域」を表す。
【００２９】
ここで、絶縁部材１２０を、成形型を用いて樹脂により一体成形する際には、絶縁部材端面１２４に形成される凸部１２５の根元部１２５ａが曲面（Ｒ面）となる。一方、積層された複数の電磁鋼板により固定子コア１００を構成する場合には、固定子コア端面１０４ａに形成される凹部１０５と固定子コア端面１０４ａとの境界部が鋭い角形状（エッジ）となる。
従来の固定子のように、凸部が絶縁部材端面から直接突出していると、凹部１０５のエッジ（凹部１０５と固定子コア端面１０４ａとの境界部）が、絶縁部材端面１２４に形成されている凸部１２５の根元部（曲面）に当接し、絶縁部材端面１２４と固定子コア端面１０４ａとの間に隙間（ガタツキ）が発生する。すなわち、凹部１０５のエッジと凸部１０５の根元部との当接に起因して絶縁部材端面１２４と固定子コア端面１０４ａとの間に隙間が発生する。絶縁部材端面１２４と固定子コア端面１０４ａとの間に隙間が発生すると、絶縁部材１２０が固定子コア１００から脱落するおそれがある。また、固定子コア１００のティース基部１０２ａと絶縁部材１２０の連結部材１２３に巻き付けられる固定子巻線の巻き付け力によって、絶縁部材１２０が破損するおそれがある。また、凸部１２５を凹部１０５に挿入する際に、凹部１０５のエッジによって凸部１２５が削られ、樹脂の屑が発生する。この樹脂の屑が電動機の外部に流出すると、外部機器が詰まり故障の原因となる。例えば、本実施の形態の固定子を備える回転機を空調機や冷蔵庫等の圧縮機に用いた場合、循環装置が詰まって故障するおそれがある。
本実施の形態の固定子１０では、凸部１２５の周りに、絶縁部材端面１２４から窪むように凹部１２６が形成されている。すなわち、絶縁部材端面１２４には、大部分が外壁部材１２１に対応する箇所に配置されるように凹部１２６が形成されているとともに、凹部１２６内には、大部分が外壁部材１２１に対応する箇所に配置されるように凸部１２５が形成されている。凹部１２６の形状は、凹部１０５のエッジと凸部１２５の根元部１２５ａとの当接に起因する絶縁部材端面１２４と固定子コア端面１０４ａとの間の隙間の発生を防止することができ、また、凹部１０５のエッジと凸部１２５との当接により発生する樹脂の屑を収容することができる適宜の形状に設定される。
【００３０】
連結部材１２３の、絶縁部材端面１２４と反対側に形成されている凹部１２３ａは、絶縁部材１２０を樹脂により一体成形する際に、樹脂の流動性を高めることによって絶縁部材１２０の品質を向上させ、また、樹脂の使用量を軽減するためのものである。凹部１２３ａは省略することもできる。
本実施の形態では、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）に形成される凹部１０５が、本発明の「第１の凹部」に対応し、絶縁部材端面１２４（１３４）に形成される凸部１２５（１３５）が、本発明の「凸部」に対応し、凹部１２６（１３６）が、本発明の「第２の凹部」に対応する。
【００３１】
第１の実施の形態の固定子では、絶縁部材端面に、位置決め手段を構成する凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、位置決め手段を構成する第１の凹部のエッジと凸部の根元部との当接に起因する絶縁部材端面と固定子コア端面との間の隙間の発生を防止することができる。すなわち、絶縁部材端面を固定子コア端面に密着させることができる。これにより、絶縁部材が固定子コア（固定子コア端面）から脱落するのを防止することができる。また、固定子巻線の巻き付け力によって絶縁部材が破損するのを防止することができる。さらに、第１の凹部のエッジによって凸部が削られることで発生する樹脂の屑を第２の凹部１２６に収容することができるため、樹脂の屑が固定子の外部に流出するのを防止することができ、外部に流出した樹脂の屑による外部機器の損傷を防止することができる。
また、第１の実施の形態の固定子では、凸部の大部分が、絶縁部材端面の第１の部材に対応する箇所に形成されているため、凸部が嵌合可能な第１の凹部の大部分を、固定子コア端面のヨークに対応する箇所に形成することができる。これにより、固定子コアのティース基部における磁束の流れが第１の凹部によって妨げられるのを防止することができ、第１の実施の形態の固定子を備える回転機の効率を高めることができる。
本実施の形態の構成は、固定子コアのティースのティース基部の幅が、所望の磁束密度を得るのに必要な幅に近い場合（余裕がない場合）に好適に用いることができる。
【００３２】
次に、他の実施の形態の固定子を説明する。以下で説明する他の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に形成される凸部と凹部の位置および形状が第１の実施の形態の固定子と異なるだけであるため、絶縁部材に形成される凸部と凹部についてのみ説明する。なお、以下で説明する他の実施の形態の固定子では、図２に示されている凹部１２３ａに対応する凹部は形成されてない。また、他の実施の形態の各構成部材のうち、第１の実施の形態で用いられている符号と百番台の数字のみが異なる符号が付されている構成部材は、第１の実施の形態の構成部材と同等物である。
【００３３】
第２の実施の形態の固定子で用いられる絶縁部材２２０が、図５〜７に示されている。なお、図５は、絶縁部材２２０の部分拡大図であり、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線断面図であり、図７は、図５の矢印ＶＩＩ方向から見た図である。
第２の実施の形態の固定子では、凸部２２５は、第１の実施の形態と同様に、大部分が、絶縁部材端面２２４の外壁部材２２１に対応する箇所に配置され、残りの部分が、絶縁部材端面２２４の連結部材２２３に対応する箇所に配置されるように形成されている。また、凸部２２５の周りの凹部２２６は、絶縁部材端面２２４の、外壁部材２２１に対応する箇所と連結部材２２３に対応する箇所にまたがって形成されている。すなわち、絶縁部材端面２２４には、外壁部材２２１に対応する箇所と連結部材２２３に対応する箇所にまたがって配置されるように凹部２２６が形成されているとともに、凹部２２６内には、大部分が外壁部材２２１に対応する箇所に配置されるように凸部２２５が形成されている。凹部２２６は、絶縁部材端面２２４の、外壁部材２２１に対応する箇所の少なくとも一部と連結部材２２３に対応する箇所の少なくとも一部にまたがって形成されていればよい。
【００３４】
ここで、プレス等によって打ち抜かれた電磁鋼板を積層して固定子コアを構成する場合には、バリ・ダレ等によって、固定子コアのティース基部の周方向両側の端部（周方向左側の左側端部と周方向右側の右側端部）の密着性が損なわれるおそれがある。この場合、第２の実施の形態の固定子のように、絶縁部材端面２２４の連結部材２２３に対応する箇所に凹部２２６が形成されていると、バリ・ダレ等に起因する固定子コアのティース基部の周方向両側の端部における密着性の低下を防止することができる。
これを、図８（ａ）、（ｂ）および図９（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。なお、図８（ａ）は、第２の実施の形態の絶縁部材２２０を用いた場合の、ティース基部１０２ａの周方向に沿った断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ部の部分拡大図である。また、図９（ａ）は、絶縁部材端面の連結部材に対応する箇所に凹部が形成されていない絶縁部材を用いた場合の、ティース基部１０２ａの周方向に沿った断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＢ部の部分拡大図である。
プレス等によって打ち抜かれた電磁鋼板を積層して構成された固定子コア１００のティース基部１０２ａは、図９（ｂ）に示されているように、周方向両側の端部（周方向左側の左側端部と周方向右側の右側端部）Ｈにバリ、ダレ等が発生する。この時、絶縁部材端面の連結部材１０２３に対応する箇所に凹部が形成されていない場合には、図９（ａ）に示されているように、絶縁部材端面の連結部材１０２３に対応する箇所は、周方向に沿った中央部でティース基部１０２ａに当接する。このため、ティース基部１０２ａの周方向両側の端部Ｈに形成されているバリ・ダレ等により、ティース基部１０２ａの周方向両側の端部Ｈにおける密着性が損なわれて固定子コア１００の剛性が低下し、音や振動が発生するおそれがある。
これに対し、絶縁部材端面２２４の連結部材２２３に対応する箇所に凹部２２６が形成されている第２の実施の形態の絶縁部材２２０を用いた場合には、図８（ａ）に示されているように、絶縁部材端面２２４の連結部材２２３に対応する箇所は、凹部２２６を形成する周方向両側の側壁２２３ａおよび２２３ｂの箇所、すなわち、ティース基部１０２ａの周方向両側の端部Ｈの箇所でティース端部１０２ａに当接する。これにより、ティース基部１０２ａの周方向両側の端部Ｈの箇所に、軸方向に沿った押圧力が印加され、電磁鋼板の打ち抜きに起因するティース基部１０２ａの周方向両側の端部Ｈにおける電磁鋼板間の隙間の発生を防止して固定子コア１００の剛性を高め、音や振動の発生を抑制することができる。
【００３５】
第２の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
そして、第２の凹部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって形成されているため、絶縁部材を樹脂等の材料によって一体成形する際に、材料の流動性を高めることができる。
また、固定子コアのティース基部の周方向両側の端部における密着性の低下を抑制して固定子コアの剛性を高め、音や振動の発生を抑制することができる。また、絶縁部材の厚さ（外壁部材および内壁部材の径方向の厚さ、連結部材の軸方向の厚さ）を略均一化することができ、樹脂等の材料によって一体成形する際における絶縁部材のそりや歪の発生を防止することができる。また、絶縁部材を形成するのに必要な材料の使用量を低減することができる。
【００３６】
第３の実施の形態の固定子で用いられる絶縁部材３２０が、図１０〜図１２に示されている。なお、図１０は、絶縁部材３２０の部分拡大図であり、図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図であり、図１２は、図１０の矢印ＸＩＩ方向から見た図である。
第３の実施の形態の固定子では、絶縁部材３２０の外壁部材３２１は、第１の部分３２１ａと、第１の部分３２１ａより絶縁部材端面３２４側で径方向外側に配置されている第２の部分３２１ｂにより構成されている。なお、本実施の形態においても、外壁部材３２１は、固定子コア１００のヨーク１０１に対向する箇所に配置される。
本実施の形態では、凸部３２５は、絶縁部材端面３２４の、外壁部材３２１の第１の部分３２１ａに対応する箇所と第２の部分３２１ｂに対応する箇所にまたがって形成されている。すなわち、凸部３２５は、大部分が、絶縁部材端面３２４の、外壁部材３２１に対応する箇所に形成されている。また、凸部３２５の周りの凹部３２６は、絶縁部材端面３２４の、外壁部材３２１の第１の部分３２１ａに対応する箇所と連結部材３２３に対応する箇所にまたがっているとともに、外壁部材３２１の第１の部分３２１ａより径方向外側まで延びるように形成されている（第２の部分３２１ｂに対応する箇所と連結部材３２３に対応する箇所にまたがって形成されている）。すなわち、絶縁部材端面３２４には、外壁部材３２１の第１の部分３２１ａより径方向外側に対応する箇所と連結部材３２３に対応する箇所にまたがって（第２の部分３２１ｂに対応する箇所と連結部材３２３に対応する箇所にまたがって）配置されるように凹部３２６が形成されているとともに、凹部３２６内には、大部分が、外壁部材３２１の第１の部分３２１ａに対応する箇所と第２の部分３２１ｂに対応する箇所にまたがって配置されるように凸部３２５が形成されている。「絶縁部材端面３２４の、第１の部分３２１ａに対応する箇所」は、「絶縁部材端面３２４上において、第１の部分３２１ａの径方向両側の側面（径方向内側の内周面と径方向外側の外周面）が絶縁部材端面３２４と交差する線によって囲まれる領域」を表す。「絶縁部材端面３２４の、第２の部分３２１ｂに対応する箇所」は、「絶縁部材端面３２４の、外壁部材に対応する箇所から、第１の部分に対応する箇所を除いた箇所」を表す。
外壁部材３２１の第１の部分３２１ａが第２の部分３２１ｂより径方向内側に配置されるため、第１の部分３２１ａの外周側（第１の部分３２１ａの外周面と固定子コア１００の外周面１０１ｃを軸方向に延ばした面との間の空間）に外部機器を配置することができる。例えば、第１の部分３２１ａの外周側に、冷却通路を確保することができる。あるいは、第１の部分３２１ａの外周面と外部機器との干渉を防止することができる。
【００３７】
第３の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
そして、第２の凹部が、絶縁部材端面の、第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって形成されているため、第２の実施の形態と同様の効果を有する。
また、第１の部材の第１の部分が第２の部分より径方向内側に配置されているため、第１の部分の外周側に外部機器を配置することができ、あるいは、第１の部分の外周面と外部機器との干渉を防止することができる。
【００３８】
第４の実施の形態の固定子で用いられる絶縁部材４２０が、図１３〜図１５に示されている。なお、図１３は、絶縁部材４２０の部分拡大図であり、図１４は、図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図であり、図１５は、図１３の矢印ＸＶ方向から見た図である。
第４の実施の形態の固定子は、絶縁部材４２０の凹部（第２の凹部）４２６に連通孔４２８が形成されていることを除いて第３の実施の形態の固定子と同様の構成である。連通孔４２８は、凹部４２６内の連結部材４２３に対応する箇所に、連結部材４２３を軸方向に連通するように形成されている。連通孔４２８は、連結部材４２３の少なくとも一部を連通していればよい。すなわち、絶縁部材端面４２４には、外壁部材４２１の第１の部分４２１ａより径方向外側に対応する箇所と連結部材４２３に対応する箇所にまたがって（第２の部分４２１ｂに対応する箇所と連結部材４２３に対応する箇所にまたがって）配置されるように凹部４２６が形成され、凹部４２６内には、大部分が、外壁部材４２１の第１の部分４２１ａに対応する箇所と第２の部分４２１ｂに対応する箇所にまたがって配置されるように凸部４２５が形成されているとともに、連結部材４２３に対応する箇所に連通孔４２８が形成されている。
本実施の形態の固定子を備える回転機を圧縮機の駆動用電動機として用いた場合には、冷媒や冷凍機油等の媒体が、第２の凹部４２６に形成されている連通孔４２８を介して軸方向に流れる。これにより、固定子巻線や固定子コア１００等を効果的に冷却することができる。
【００３９】
第４の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、第２の凹部が、絶縁部材端面の、第１の部材の第２の部分に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって（第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって）形成されているため、第３の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、第１の部材の第１の部分が第２の部分より径方向内側に配置されているため、第３の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、第２の凹部に、連結部材を軸方向に連通する連通孔が形成されているため、冷媒や冷凍機油等の媒体を連通孔を介して軸方向に流すことができ、固定子巻線や固定子コア等を効果的に冷却することができる。
【００４０】
第５の実施の形態の固定子で用いられる絶縁部材５２０が、図１６〜図１８に示されている。なお、図１６は、絶縁部材５２０の部分拡大図であり、図１７は、図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図であり、図１８は、図１６の矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た図である。
第５の実施の形態の固定子では、第３の実施の形態の絶縁部材３２０と同様に、外壁部材５２１は、第１の部分５２１ａと、第１の部分５２１ａより絶縁部材端面５２４側で、径方向外側に配置されている第２の部分５２１ｂにより構成されている。
凸部５２５は、絶縁部材端面５２４の、外壁部材５２１の第１の部分５２１ａに対応する箇所と第２の部分５２１ｂに対応する箇所にまたがって形成されている。すなわち、凸部５２５は、大部分が、絶縁部材端面５２４の、外壁部材５２１に対応する箇所に形成されている。また、凸部５２５の周りの凹部５２６は、大部分が、外壁部材５２１の第１の部分５２１ａに対応する箇所と第２の部分５２１ｂに対応する箇所にまたがって形成されている。さらに、連結部材５２３に対応する箇所に、絶縁部材端面５２４から窪むように凹部５２７が形成されている。すなわち、絶縁部材端面５２４には、大部分が、外壁部材５２１の第１の部分５２１ａに対応する箇所と第２の部分５２１ｂに対応する箇所にまたがって配置されるように凹部５２６が形成されているとともに、連結部材５２３に対応する箇所に凹部５２７が形成されており、さらに、凹部５２６内には、大部分が、外壁部材５２１の第１の部分５２１ａに対応する箇所と第２の部分５２１ｂに対応する箇所にまたがって配置されるように凸部５２５が形成されている。
本実施の形態では、絶縁部材端面５２４に形成される凸部５２５が、本発明の「凸部」に対応し、凹部５２６が、本発明の「第２の凹部」に対応し、凹部５２７が、本発明の「第３の凹部」に対応する。
【００４１】
第５の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、第３の凹部が、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に形成されているため、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に凹部が形成されている第２の実施の形態と同様の効果を有する。
また、第１の部材の第１の部分が第２の部分より径方向内側に配置されているため、第３の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、第２の凹部と第３の凹部の間が肉厚となるため、第２の凹部を、絶縁部材端面の第１の部材に対応する箇所と連結部材に対応する箇所にまたがって形成する場合に比べて、連結部材の強度を高めることができ、音や振動の発生を抑制することができる。
【００４２】
第６の実施の形態の固定子で用いられる絶縁部材６２０が、図１９〜図２１に示されている。なお、図１９は、絶縁部材６２０の部分拡大図であり、図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線断面図であり、図２１は、図１９の矢印ＸＸＩ方向から見た図である。
凸部６２５と凹部６２６は、大部分が、絶縁部材端面６２４の、外壁部材６２１に対応する箇所に配置されるように形成されている。また、絶縁部材端面６２４の、連結部材６２３に対応する箇所に凹部６２７が形成されているとともに、凹部６２７内には、連結部材６２３を軸方向に連通する連通孔６２８が形成されている。すなわち、絶縁部材端面６２４には、大部分が、外壁部材６２１に対応する箇所に配置されるように凹部６２６が形成されているとともに、凹部６２６内には、大部分が、外壁部材６２１に対応する箇所に配置されるように凸部６２５が形成されている。さらに、連結部材６２３に対応する箇所に凹部６２７が形成されているとともに、凹部６２７内には、連結部材６２３を軸方向に連通する連通孔６２８が形成されている。
本実施の形態では、絶縁部材端面６２４に形成される凸部６２５が、本発明の「凸部」に対応し、凹部６２６が、本発明の「第２の凹部」に対応し、凹部６２７が、本発明の「第３の凹部」に対応し、連通孔６２８が、本発明の「連通孔」に対応する。
【００４３】
第６の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、絶縁部材端面の、連結部材に対応する箇所に第３の凹部が形成されているため、連結部材に対応する箇所に凹部が形成されている第２の実施の形態と同様の効果を有する。
また、連結部材に対応する箇所に形成されている第３の凹部内に連通孔が形成されているため、第４の実施の形態と同様の効果を有する。
また、第２の凹部と第３の凹部の間が肉厚となるため、第５の実施の形態と同様の効果を有する。
【００４４】
第７の実施の形態の固定子で用いられる絶縁部材７２０が、図２２〜図２４に示されている。なお、図２２は、絶縁部材７２０の部分拡大図であり、図２３は、図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線断面図であり、図２４は、図２２の矢印ＸＸＩＶ方向から見た図である。
第７の実施の形態の固定子では、凸部７２５は、絶縁部材端面７２４の、連結部材７２３に対応する箇所に形成されている。また、凸部７２５の周りの凹部７２６は、絶縁部材端面７２４の、連結部材７２３に対応する箇所に形成されている。すなわち、絶縁部材端面７２４には、大部分（全部を含む）が、連結部材７２３に対応する箇所に配置されるように凹部７２６が形成されていると共に、凹部７２６内には、大部分（全部を含む）が、連結部材７２３に対応する箇所に配置されるように凸部７２５が形成されている。
本実施の形態の固定子では、凸部７２５が嵌合可能な凹部（第１の凹部）１０５の大部分（全部を含む）は、固定子コア端面１０４ａの、絶縁部材７２０の連結部材７２３に対向する箇所、すなわち、ティース１０２のティース基部１０２ａに対応する箇所に形成される。
【００４５】
第７の実施の形態の固定子は、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、連結部材に対応する箇所に第２の凹部が形成されているため、連結部材に対応する箇所に凹部が形成されている第２の実施と同様の効果を有する。さらに、第１の部材に対応する箇所に第２の凹部を設けなくてよいため、第１の部材の外周面の大きさ（第１の部材の外周面を囲む円の最小直径）を小さくすることができる。これにより、第１の部材の外周側に外部機器を配置することができ、あるいは、第１の部材の外周面と外部機器との干渉を防止することができる。さらに、位置決め手段を構成する凸部が、固定子巻線が巻き付けられる連結部に形成されるため、絶縁部材と固定子コアとのずれをより確実に防止することができる。
第７の実施の形態の固定子は、固定子コアのティースのティース基部の幅が、所望の磁束密度を得るのに必要な幅より十分大きい場合（余裕がある場合）に好適に用いることができる。
【００４６】
ところで、特許文献１に記載されている固定子は、前述した固定子コア（ヨーク、ティース）、絶縁部材（外壁部材、内壁部材、複数の連結部材）、固定子巻線を有している。そして、ヨークと周方向に隣接する２つのティースによって形成されるスロット内には、スロット絶縁部材が、固定子コア端面から軸方向に飛び出るように挿入されている。
従来の固定子では、スロット絶縁部材が固定子コア端面から飛び出るようにスロット内に挿入されているため、絶縁部材を固定子コア端面に配置する際に、固定子コア端面から飛び出ているスロット絶縁部材の端部が邪魔になり、絶縁部材を固定子コア端面に容易に配置することができない。
第８の実施の形態は、このような点に鑑み、絶縁部材を固定子コア（固定子コア端面）に容易に配置することができる技術を提供する。
【００４７】
第８の実施の形態の固定子で用いられる、固定子コア１００の軸方向両側に配置される絶縁部材８２０が、図２５〜図２８に示されている。なお、図２５は、絶縁部材８２０の部分拡大図であり、図２６は、図２５の矢印ＸＸＶＩ方向から見た図であり、図２７は、図２５のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線断面図である。また、図２８は、絶縁部材８２０を固定子コア１００（固定子コア端面１０４ａ）に配置する際の動作を説明するものであり、図２５のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線断面図である。
【００４８】
本実施の形態の固定子は、固定子コア１００、絶縁部材８２０、固定子巻線、スロット絶縁を備えている。
固定子コア１００は、図１に示されているように、ヨーク１０１、ヨーク１０１から径方向内側に延びている複数のティース１０２（ティース基部１０２ａ、ティース先端部１０２ｂ）を有している。絶縁部材８２０は、第１〜第７の実施の形態の絶縁部材と同様の樹脂で形成され、それぞれ固定子コア１００のヨーク１０１、ティース先端部１０２ｂおよびティース基部１０２ａに対向する位置に配置される外壁部材８２１、内壁部材８２２およびティース基部８２３を有している。
固定子コア１００は、軸方向両側に固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）を有している。固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）には、大部分（全部を含む）が、ヨーク１０１に対応する箇所に配置されるように凹部１０５が形成されている。
スロット絶縁１１０は、図１に示されているように、固定子コア１００のヨーク１０１と周方向に隣接する２つのティース１０２によって形成されるスロット１００ｂ内に、固定子コア端面１０４ａ、１０４ｂから軸方向に飛び出るように挿入される。
絶縁部材８２０は、固定子コア１００の固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）と対向する箇所に絶縁部材端面８２４を有している。絶縁部材端面８２４には、大部分（全部を含む）が、外壁部材８２１に対応する箇所に配置されるように凸部８２５が形成されている。また、凸部８２５の周りに、大部分（全部を含む）が、外壁部材８２１に対応する箇所に配置されるように凹部８２６が形成されている。さらに、連結部材８２３に対応する箇所に凹部８２７が形成されている。凸部８２５は、凹部１０５に嵌合可能な形状に形成される。
絶縁部材端面８２４に形成されている凸部８２５と固定子コア端面１０４ａに形成されている凹部１０５によって、絶縁部材８２０（絶縁部材端面８２４）を固定子コア１００（固定子コア端面１０４ａ）に位置決めする位置決め手段が構成されている。すなわち、凸部８２５と凹部１０５により構成される位置決め手段により、絶縁部材８２０の外壁部材８２１、内壁部材８２２および連結部材８２３は、それぞれ固定子コア１００のヨーク１０１、ティース先端部１０２ｂおよびティース基部１０２ａに対向する位置に配置される。
固定子巻線（図示省略）は、絶縁部材８２０が固定子コア１００の軸方向両側に配置された状態で、集中巻き方式により、固定子コア１００のティース基部１０２ａと絶縁部材８２０の連結部材８２３に直接に巻き付けられる。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、外壁部材８２１には、径方向内側（スロットの中心側）で、絶縁部材端面８２４（固定子コア１００）側の箇所に、傾斜面８２１Ａが形成されている。また、連結部材８２３には、周方向に沿った両側で、絶縁部材端面８２４側の箇所に、傾斜面８２３Ａが形成されている。傾斜面８２１Ａおよび傾斜面８２３Ａは、絶縁部材８２０を固定子コア１００（固定子コア端面１０４ａ）に配置する際に、固定子コア端面１０４ａから軸方向に飛び出ているスロット絶縁部材１１０の端部が、絶縁部材８２０を配置する作業の邪魔にならない方向（非干渉方向）に移動するように設定されている。すなわち、傾斜面８２１Ａは、固定子の中心線Ｐからの距離が、絶縁部材端面８２４側の方が絶縁部材端面８２４と反対側より大きくなるように形成されている。外壁部材８２１の径方向内側の傾斜面８２１Ａによって、固定子コア端面１０４ａから軸方向に飛び出ているスロット絶縁部材１１０の端部のうち、ヨーク１０１に対向する部分は、図２７に矢印で示されているように、径方向内方向（スロットの中心方向）に移動する。また、傾斜面８２３Ａは、連結部材８２３の周方向両側の間の間隔が、絶縁部材端面８２４側の方が絶縁部材端面８２４と反対側より小さくなるように形成されている。連結部材８２３の周方向両側の傾斜面８２３Ａによって、固定子コア端面１０４ａから軸方向に飛び出ているスロット絶縁部材１１０の端部のうち、隣接するティース１０２のティース基部１０２ａに対向する部分は、図２８（ａ）、（ｂ）に示されているように、両部分の間の周方向の間隔が広がる方向（スロットの中心方向）に移動する。
外壁部材８２１の、径方向内側の、絶縁部材端面８２４と反対側の傾斜面８２１Ｃは、絶縁部材８２０を樹脂等の材料により一体成形する際に、絶縁部材８２０を成形型から抜き易くするためのものである。傾斜面８２１Ｃは、固定子の中心線Ｐからの距離が、絶縁部材端面８２４側の方が絶縁部材端面８２４と反対側より小さくなるように形成されている。また、外壁部材８２１の、傾斜面８２１Ａと８２１Ｃの間の面８２１Ｂ、連結部材８２３の、絶縁部材端面８２４と反対側の面８２３Ｂは、絶縁部材端面８２４に直交（略直交を含む）するように延びている。
なお、傾斜面８２３Ａは、連結部材８２３の周方向両側の、絶縁部材端面８２４側だけでなく、内壁部材８２２の周方向両側の、絶縁部材端面８２４側にも形成することができる。
また、傾斜面８２１Ａ、８２３Ａの軸方向に沿った長さは、適宜設定可能である。
【００５０】
本実施の形態では、絶縁部材８２０の外壁部材８２１が、本発明の「第１の部材」に対応し、内壁部材８２２が、本発明の「第２の部材」に対応し、連結部材８２３が、本発明の「連結部材」に対応する。また、固定子コア端面１０４ａ、１０４ｂに形成されている凹部１０５が、本発明の「第１の凹部」に対応し、絶縁部材端面８２４に形成されている凸部８２５が、本発明の「凸部」に対応し、凹部８２６および８２７が、本発明の「第２の凹部」および「第３の凹部」に対応する。また、傾斜面８２１Ａが、本発明の「第１の部材の径方向内側の絶縁部材端面側に形成される傾斜面」に対応し、傾斜面８２３Ａが、本発明の「連結部材の周方向両側の絶縁部材端面側に形成される傾斜面」に対応する。
【００５１】
第８の実施の形態の固定子は、絶縁部材の第１の部材の径方向内側の絶縁部材端面側（固定子コア側）、連結部材の周方向両側の絶縁部材端面側（固定子コア側）に傾斜面が形成されているため、固定子コアのスロット内に、固定子コア端面より軸方向に飛び出るようにスロット絶縁部材が挿入されている状態で、絶縁部材を固定子コア（固定子コア端面）に容易に配置することができる。
また、絶縁部材端面に、凸部が形成されているとともに、凸部の周りに第２の凹部が形成されているため、第１の実施の形態の固定子と同様の効果を有する。
また、絶縁部材端面の、外壁部材に対応する箇所に第３の凹部が形成されているため、第２の実施の形態と同様の効果を有する。
また、第２の凹部と第３の凹部の間が肉厚となるため、第５の実施の形態と同様の効果を有する。
【００５２】
なお、傾斜面８２１Ａは、外壁部材８２１の径方向内側（スロットの中心側）の、少なくとも絶縁部材端面８２４側に形成されていればよく、また、傾斜面８２３Ａは、連結部材８２３の周方向両側の、少なくとも絶縁部材端面８２４側に形成されていればよい。
また、外壁部材８２１の径方向内側の絶縁部材端面８２４側の傾斜面８２１Ａと、連結部材８２３の周方向両側の絶縁部材端面側の傾斜面８２３Ａの少なくとも一方を有している絶縁部材８２０を用いることができる。この場合でも、絶縁部材８２０を固定子コア端面１０４ａに容易に配置することができる。
また、固定子コア端面１０４ａ（１０４ｂ）や絶縁部材端面８２４には、第１〜第７の実施の形態で説明した凹部、凸部や連通孔等を形成することもできる。
さらに、少なくとも、外壁部材８２１の径方向内側の絶縁部材端面８２４側に形成されている傾斜面８２１Ａと、連結部材８２３の周方向両側の絶縁部材端面８２４側に形成される傾斜面８２３Ａの一方を有する絶縁部材８２０を備える固定子として構成することもできる。すなわち、固定子コア１００の凹部（第１の凹部）１０５、絶縁部材８２０の凸部８２５、凹部（第２の凹部）８２６および凹部（第３の凹部）８２７等は、省略することができる。
【００５３】
次に、第１〜第８の実施の形態の固定子で用いている絶縁部材を製造する絶縁部材製造方法の一実施の形態を図２９、図３０を参照して説明する。なお、図２９は、本実施の形態の絶縁部材製造方法の概要を、第１の実施の形態の絶縁部材１２０を製造する場合を例に示した図であり、図３０は、本実施の形態で用いる成形型を示す図である。
本実施の形態の絶縁部材製造方法では、樹脂９００を成形型の成形空間に充填することによって、外壁部材１２１、内壁部材１２２、連結部材１２３、凸部１２５、凹部（第２の凹部）１２６を有する絶縁部材１２０を一体成形する。この時、成形空間には、図２９に示されているように、絶縁部材１２０の凸部１２５の先端部に対応する箇所から樹脂が充填される。
また、本実施の形態の絶縁部材製造方法では、成形型として、図３０に示されているように、固定型である第１の型９１０と、可動型である第２の型９２０、第３の型９３０、第４の型９４０を用いている。第１の型９１０および第２の型９２０には、樹脂通路９０１を形成する形成面９１１および９２１が設けられている。また、第３の型９３０および第４の型９４０には、成形空間９０２を形成する形成面９３１および９４１が設けられている。
絶縁部材１２０を製造する際には、先ず、第１の型９１０〜第４の型９４０が図３０に示されているように重ねられる。なお、第１の成形型９１０〜第４の成形型９４０は、第１の成形型９１０〜第４の成形型９４０が重ねられた時に、形成面９１１および９２１により形成される樹脂通路９０１と形成面９３１および９４１により形成される成形空間９０２が、絶縁部材１２０の凸部１２５の先端部に対応する箇所９０３で連通するように構成されている。
この状態で、樹脂９００を、樹脂通路９０１を介して成形空間９０２内に充填する。
次に、第２の成形型９２０〜第４の成形型９４０を第１の成形型９１０から引き離す。
次に、第３の成形型９３０および第４の成形型９４０を第２の成形型９２０から引き離す。
次に、第４の成形型９４０を第３の成形型９３０から引き離す。そして、絶縁部材１２０を取り出す。
【００５４】
本実施の形態の絶縁部材製造方法では、外壁部材、内壁部材、外壁部材と内壁部材を連結する連結部材、絶縁部材端面に形成されている凸部と凹部を有する絶縁部材を、凸部に対向する箇所から成形空間内に樹脂を充填することによって一体成型するため、樹脂の流動性を高めることができ、高品質の絶縁部材を製造することができる。
なお、絶縁部材を形成する材料としては、樹脂に限定されず、成形型を用いて絶縁部材を一体成形することができる種々の材料を用いることができる。
また、成形型としては、図３０に示されている成形型に限定されず、絶縁部材の形状に応じた種々の形状および種々の数の成形型を用いることができる。
また、絶縁部材の成形方法（手順）としては、成形型等に応じた適宜の成形方法を用いることができる。
【００５５】
本発明は、実施の形態に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
固定子コア端面に形成される第１の凹部と、絶縁部材端面に形成され、第１の凹部に嵌合可能な凸部の形状は適宜変更可能である。また、絶縁部材端面に形成される凸部と第２の凹部あるいは第２の凹部、第３の凹部や連通孔等の形状や位置等は適宜変更可能である。
絶縁部材の第１の部材（外壁部材）の径方向内側の絶縁部材端面側に形成される傾斜面や、連結部材の周方向両側の絶縁部材端面側に形成される傾斜面の形状、形成位置や形成領域は、適宜変更可能である。
本発明は、固定子、あるいは、固定子を備える回転機、あるいは、固定子の絶縁部材を製造する絶縁部材製造法として構成することができる。
実施の形態で説明した各構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数を組み合わせて用いることもできる。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 固定子
１００ 固定子コア
１００ａ 回転子挿入空間
１００ｂ スロット
１０１ ヨーク
１０１ｃ ヨークの外周面（固定子コアの外周面）
１０２ ティース
１０２ａ ティース基部
１０２ｂ ティース先端部
１０２ｃ ティース先端面
１０４ａ、１０４ｂ 固定子コア端面
１０５ 凹部（第１の凹部）
１１０ スロット絶縁部材
１２０、１３０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０ 絶縁部材
１２０ａ、１２０ｂ、１３０ａ、１３０ｂ 空間
１２１、１３１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１、７２１、８２１ 外壁部材（第１の部材）
１２１ｃ、１３１ｃ、３２１ｃ、４２１ｃ、５２１ｃ、６２１ｃ、７２１ｃ、８２１ｃ 外壁部材（第１の部材）の外周面（絶縁部材の外周面）
１２２、１３２、２２２、３２２、４２２、５２２、６２２、７２２、８２２ 内壁部材（第２の部材）
１２２ｃ、２２２ｃ、３２２ｃ、４２２ｃ、５２２ｃ、６２２ｃ、７２２ｃ、８２２ｃ 内壁部材（第２の部材）の内周面（絶縁部材の内周面）
１２３、１３３、２２３、３２３、４２３、５２３、６２３、７２３、８２３、１０２３ 連結部材
１２３ａ 凹部
１２４、１３４、２２４、３２４、４２４、５２４、６２４、７２４、８２４ 絶縁部材端面
１２５、１３５、２２５、３２５、４２５、５２５、６２５、７２５、８２５ 凸部
１２５ａ、２２５ａ、３２５ａ、４２５ａ、５２５ａ、６２５ａ、７２５ａ 根元部
１２６、１３６、２２６、３２６、４２６、５２６、６２６、７２６、８２６ 凹部（第２の凹部）
２２３ａ．２２３ｂ 連結部材の側壁
３２１ａ、４２１ａ、５２１ａ 第１の部分
３２１ｂ、４２１ｂ、５２１ｂ 第２の部分
４２８、６２８ 連通孔
５２７、６２７、８２７ 凹部（第３の凹部）
８２１Ａ、８２１Ｃ 傾斜面
８２３Ａ 傾斜面
９００ 樹脂
９０１ 樹脂通路
９０２ 成形空間
９１０ 第１の型
９２０ 第２の型
９３０ 第３の型
９４０ 第４の型
９１１、９２１、９３１、９４１ 形成面
Ｐ 固定子の中心線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向両側に固定子コア端面を有する固定子コアと、前記固定子コアの軸方向両側に配置され、前記固定子コア端面と対向する箇所に絶縁部材端面を有する絶縁部材と、前記固定子コアと前記絶縁部材に巻き付けられる固定子巻線を備え、
前記各絶縁部材は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びている第１の部材と、前記第１の部材より径方向内側に、周方向に沿って間隔を空けて配置されているとともに、周方向に沿って延びている複数の第２の部材と、前記第１の部材と前記各第２の部材を連結する複数の連結部材を有している固定子であって、
前記固定子コア端面には、前記固定子コア端面から窪むように第１の凹部が形成されており、
前記絶縁部材端面には、先端部が前記絶縁部材端面より突出するように、前記第１の凹部に嵌合可能な凸部が形成されているとともに、前記凸部の周りに、前記絶縁部材端面から窪むように第２の凹部が形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項２】
請求項１に記載の固定子であって、
前記凸部と前記第２の凹部は、少なくとも一部が、前記絶縁部材端面の、前記第１の部材に対応する箇所に形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項３】
請求項２に記載の固定子であって、
前記第２の凹部は、前記絶縁部材端面の、前記第１の部材に対応する箇所と前記連結部材に対応する箇所にまたがって形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項４】
請求項３に記載の固定子であって、
前記第２の凹部には、前記連結部材を軸方向に連通する連通孔が形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項５】
請求項２に記載の固定子であって、
前記各絶縁部材は、第３の凹部を有しており、
前記第３の凹部は、前記絶縁部材端面の、前記連結部材に対応する箇所に形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項６】
請求項５に記載の固定子であって、
前記第３の凹部には、前記連結部材を軸方向に連通する連通孔が形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項７】
請求項１に記載の固定子であって、
前記凸部と前記第２の凹部は、少なくとも一部が、前記絶縁部材端面の、前記連結部材に対応する箇所に形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の固定子であって、
前記第１の部材は、第１の部分と、前記第１の部分より前記絶縁部材端面側で径方向外側に配置されている第２の部分を有しており、
前記第２の凹部は、前記第１の部材の第１の部分より径方向外側まで延びるように形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の固定子であって、
前記固定子コアは、軸方向に直角な断面で見て、
周方向に沿って延びているヨークと、
前記ヨークから径方向内側に延びているティース基部と、前記ティース基部の先端側に設けられ、周方向に沿って延びているとともに前記ヨークと反対側にティース先端面が形成されているティース先端部を有する複数のティースと、
前記ヨークと前記複数のティースのうち周方向に隣接する２つのティースによって形成され、当該２つのティースのティース先端部の間が開口しているスロットを有しており、
前記各絶縁部材の前記第１の部材、前記第２の部材および前記連結部材は、それぞれ前記固定子コアのヨーク、前記ティース先端部および前記ティース基部に対向する位置に配置されており、
前記スロット内には、前記固定子コア端面から飛び出るようにスロット絶縁部材が挿入されており、
前記各絶縁部材は、前記第１の部材の径方向内側の前記絶縁部材端面側の箇所と前記連結部材の周方向両側の前記絶縁部材端面側の箇所の少なくとも一方が傾斜面に形成されており、
前記第１の部材の傾斜面は、前記固定子の中心線からの距離が、前記絶縁部材端面側が前記絶縁部材端面と反対側より大きくなるように形成され、
前記連結部材の傾斜面は、前記連結部材の周方向両側の間の間隔が、前記絶縁部材端面側が前記絶縁部材端面側と反対側より小さくなるように形成されることを特徴とする固定子。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の固定子であって、
前記各絶縁部材は、成形型の成形空間内に、前記各絶縁部材を形成する材料を前記凸部に対応する箇所から充填することによって一体成形されていることを特徴とする固定子。
【請求項１１】
軸方向両側に固定子コア端面を有する固定子コアと、前記固定子コアの軸方向両側に配置され、前記固定子コア端面と対向する箇所に絶縁部材端面を有する絶縁部材と、前記固定子コアと前記絶縁部材に巻き付けられる固定子巻線を備え、
前記固定子コアは、軸方向に直角な断面で見て、
周方向に沿って延びているヨークと、
前記ヨークから径方向内側に延びているティース基部と、前記ティース基部の先端側に設けられ、周方向に沿って延びているとともに前記ヨークと反対側にティース先端面が形成されているティース先端部を有する複数のティースと、
前記ヨークと前記複数のティースのうち周方向に隣接する２つのティースによって形成され、当該２つのティースのティース先端部の間が開口しているスロットを有しており、
前記各絶縁部材は、軸方向に直角な断面で見て、
前記ヨークに対向する位置に配置される、周方向に沿って延びている第１の部材と、
前記ティースのティース先端部に対向する位置に配置される、周方向に沿って延びている複数の第２の部材と、
前記ティースのティース基部に対向する位置に配置され、前記第１の部材と前記各第２の部材を連結する複数の連結部材を有している固定子であって、
前記スロット内には、前記固定子コア端面から飛び出るようにスロット絶縁部材が挿入されており、
前記各絶縁部材は、前記第１の部材の径方向内側の前記絶縁部材端面側の箇所と、前記連結部材の周方向両側の前記絶縁部材端面側の箇所の少なくとも一方が傾斜面に形成されており、
前記第１の部材の傾斜面は、前記固定子の中心線からの距離が、前記絶縁部材端面側が前記絶縁部材端面と反対側より大きくなるように形成され、
前記連結部材の傾斜面は、前記連結部材の周方向両側の間の間隔が、前記絶縁部材端面側が前記絶縁部材端面と反対側より小さくなるように形成されることを特徴とする固定子。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の固定子と、回転子を備え、前記回転子は、前記固定子の前記ティース先端面との間に空隙を有するように回転可能に支持されていることを特徴とする回転機。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれかに記載の固定子の絶縁部材を製造する絶縁部材製造方法であって、
成形型の成形空間内に、前記絶縁部材の前記凸部に対応する箇所から、前記絶縁部材を形成する材料を充填することを特徴とする端部絶縁部材製造方法。
【請求項１】
軸方向両側に固定子コア端面を有する固定子コアと、前記固定子コアの軸方向両側に配置され、前記固定子コア端面と対向する箇所に絶縁部材端面を有する絶縁部材と、前記固定子コアと前記絶縁部材に巻き付けられる固定子巻線を備え、
前記各絶縁部材は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びている第１の部材と、前記第１の部材より径方向内側に、周方向に沿って間隔を空けて配置されているとともに、周方向に沿って延びている複数の第２の部材と、前記第１の部材と前記各第２の部材を連結する複数の連結部材を有している固定子であって、
前記固定子コア端面には、前記固定子コア端面から窪むように第１の凹部が形成されており、
前記絶縁部材端面には、先端部が前記絶縁部材端面より突出するように、前記第１の凹部に嵌合可能な凸部が形成されているとともに、前記凸部の周りに、前記絶縁部材端面から窪むように第２の凹部が形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項２】
請求項１に記載の固定子であって、
前記凸部と前記第２の凹部は、少なくとも一部が、前記絶縁部材端面の、前記第１の部材に対応する箇所に形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項３】
請求項２に記載の固定子であって、
前記第２の凹部は、前記絶縁部材端面の、前記第１の部材に対応する箇所と前記連結部材に対応する箇所にまたがって形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項４】
請求項３に記載の固定子であって、
前記第２の凹部には、前記連結部材を軸方向に連通する連通孔が形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項５】
請求項２に記載の固定子であって、
前記各絶縁部材は、第３の凹部を有しており、
前記第３の凹部は、前記絶縁部材端面の、前記連結部材に対応する箇所に形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項６】
請求項５に記載の固定子であって、
前記第３の凹部には、前記連結部材を軸方向に連通する連通孔が形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項７】
請求項１に記載の固定子であって、
前記凸部と前記第２の凹部は、少なくとも一部が、前記絶縁部材端面の、前記連結部材に対応する箇所に形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の固定子であって、
前記第１の部材は、第１の部分と、前記第１の部分より前記絶縁部材端面側で径方向外側に配置されている第２の部分を有しており、
前記第２の凹部は、前記第１の部材の第１の部分より径方向外側まで延びるように形成されていることを特徴とする固定子。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の固定子であって、
前記固定子コアは、軸方向に直角な断面で見て、
周方向に沿って延びているヨークと、
前記ヨークから径方向内側に延びているティース基部と、前記ティース基部の先端側に設けられ、周方向に沿って延びているとともに前記ヨークと反対側にティース先端面が形成されているティース先端部を有する複数のティースと、
前記ヨークと前記複数のティースのうち周方向に隣接する２つのティースによって形成され、当該２つのティースのティース先端部の間が開口しているスロットを有しており、
前記各絶縁部材の前記第１の部材、前記第２の部材および前記連結部材は、それぞれ前記固定子コアのヨーク、前記ティース先端部および前記ティース基部に対向する位置に配置されており、
前記スロット内には、前記固定子コア端面から飛び出るようにスロット絶縁部材が挿入されており、
前記各絶縁部材は、前記第１の部材の径方向内側の前記絶縁部材端面側の箇所と前記連結部材の周方向両側の前記絶縁部材端面側の箇所の少なくとも一方が傾斜面に形成されており、
前記第１の部材の傾斜面は、前記固定子の中心線からの距離が、前記絶縁部材端面側が前記絶縁部材端面と反対側より大きくなるように形成され、
前記連結部材の傾斜面は、前記連結部材の周方向両側の間の間隔が、前記絶縁部材端面側が前記絶縁部材端面側と反対側より小さくなるように形成されることを特徴とする固定子。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の固定子であって、
前記各絶縁部材は、成形型の成形空間内に、前記各絶縁部材を形成する材料を前記凸部に対応する箇所から充填することによって一体成形されていることを特徴とする固定子。
【請求項１１】
軸方向両側に固定子コア端面を有する固定子コアと、前記固定子コアの軸方向両側に配置され、前記固定子コア端面と対向する箇所に絶縁部材端面を有する絶縁部材と、前記固定子コアと前記絶縁部材に巻き付けられる固定子巻線を備え、
前記固定子コアは、軸方向に直角な断面で見て、
周方向に沿って延びているヨークと、
前記ヨークから径方向内側に延びているティース基部と、前記ティース基部の先端側に設けられ、周方向に沿って延びているとともに前記ヨークと反対側にティース先端面が形成されているティース先端部を有する複数のティースと、
前記ヨークと前記複数のティースのうち周方向に隣接する２つのティースによって形成され、当該２つのティースのティース先端部の間が開口しているスロットを有しており、
前記各絶縁部材は、軸方向に直角な断面で見て、
前記ヨークに対向する位置に配置される、周方向に沿って延びている第１の部材と、
前記ティースのティース先端部に対向する位置に配置される、周方向に沿って延びている複数の第２の部材と、
前記ティースのティース基部に対向する位置に配置され、前記第１の部材と前記各第２の部材を連結する複数の連結部材を有している固定子であって、
前記スロット内には、前記固定子コア端面から飛び出るようにスロット絶縁部材が挿入されており、
前記各絶縁部材は、前記第１の部材の径方向内側の前記絶縁部材端面側の箇所と、前記連結部材の周方向両側の前記絶縁部材端面側の箇所の少なくとも一方が傾斜面に形成されており、
前記第１の部材の傾斜面は、前記固定子の中心線からの距離が、前記絶縁部材端面側が前記絶縁部材端面と反対側より大きくなるように形成され、
前記連結部材の傾斜面は、前記連結部材の周方向両側の間の間隔が、前記絶縁部材端面側が前記絶縁部材端面と反対側より小さくなるように形成されることを特徴とする固定子。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の固定子と、回転子を備え、前記回転子は、前記固定子の前記ティース先端面との間に空隙を有するように回転可能に支持されていることを特徴とする回転機。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれかに記載の固定子の絶縁部材を製造する絶縁部材製造方法であって、
成形型の成形空間内に、前記絶縁部材の前記凸部に対応する箇所から、前記絶縁部材を形成する材料を充填することを特徴とする端部絶縁部材製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２０１３−１７２８０（Ｐ２０１３−１７２８０Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４７５１６（Ｐ２０１１−１４７５１６）
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（０００１００８７２）アイチエレック株式会社 (58)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（０００１００８７２）アイチエレック株式会社 (58)
【Ｆターム（参考）】
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