CN104620476A - 旋转电机及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明得到了将绝缘部件简易地配设在不同相的线圈端部间，确保线圈端部组的绝缘性能，能够兼顾小型化、高电压高输出化的旋转电机及其制造方法。将从槽对向电枢铁心(11)的轴向一端侧伸出的第一线圈端部(22c)沿周向以一个槽间距排列而形成的第一线圈端部列在径向上排列4层，构成第一线圈端部组(21a)，将从槽对向电枢铁心(11)的轴向另一端侧伸出的第二线圈端部(22d)沿周向以一个槽间距排列而形成的第二线圈端部列在径向上排列3层，构成第二线圈端部组(21b)。圆筒状的第一绝缘纸(25a)收纳于第一线圈端部列内和第二线圈端部列内，圆筒状的第二绝缘纸(25b)收纳于第一线圈端部列间和第二线圈端部列间。

Description

旋转电机及其制造方法
技术领域
本发明涉及例如电动机、发电机等旋转电机及其制造方法，尤其涉及电枢绕组的线圈端部的绝缘构造。
背景技术
以往的构成为分布绕组的电枢绕组是将龟背形的绕线体沿周向以一个槽间隔排列而构成，所述龟背形的绕线体是将导线缠绕在位于沿周向连续的多根齿的两侧的槽对上构成的。并且，同一相内的导线间的电位差小，而在不同相的导线间则存在大的电位差。尤其是，在其它相的导线离供电部近的情况下，与电源电压相近的电位差会施加在不同相的导线间。因此，在以高电压使用的情况下，容易发生局部放电。
鉴于这样的情况，提出了以往的旋转电机，所述旋转电机改变了槽部和线圈端部的绝缘层的厚度或绝缘材料，抑制线圈端部的局部放电的发生，兼顾了小型化和高电压、高输出化(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008－236924号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在专利文献1中，由于改变了槽部和线圈端部的绝缘层的厚度，因此，绝缘层的厚度管理困难，并且绝缘层的涂布工序变复杂。此外，在改变槽部和线圈端部的绝缘层的材料的情况下，绝缘层的涂布工序也会变复杂。
本发明是为了解决上述问题而作成的，对绕线体的结构进行了仔细研究，目的在于得到一种旋转电机及其制造方法，关于所述旋转电机，能够将绝缘材料简易地配设在不同相的线圈端部间，能够确保线圈端部组的绝缘性能，能够兼顾小型化和高电压、高输出化。
用于解决问题的手段
本发明的旋转电机具有：电枢铁心，所述电枢铁心的槽沿周向排列，并且所述电枢铁心是圆环状的；电枢，所述电枢具有安装于上述电枢铁心的电枢绕组。上述电枢绕组具有多个绕线体，所述多个绕线体分别是将由绝缘膜覆盖的导线缠绕而构成的并具有直线部和在列间连结该直线部的端部间的线圈端部，上述多个绕线体分别收纳于槽对中，并沿周向排列，所述槽部将排列成两列的上述直线部的各列分离开n个槽角度间隔(n是2以上的整数)，在上述各个槽中，2m根(m是2以上的整数)上述直线部沿径向排列成一列而被收纳。分别将上述线圈端部中的从上述槽对向上述电枢铁心的轴向一端侧伸出的第一线圈端部在周向上以一个槽间距排列而形成的第一线圈端部列沿径向排列m层来构成第一线圈端部组，分别将上述线圈端部中的从上述槽对向上述电枢铁心的轴向另一端侧伸出的第二线圈端部在周向上以一个槽间距排列而形成的第二线圈端部列沿径向排列(m－1)层来构成第二线圈端部组，与上述绝缘膜不同的绝缘部件配设在上述第一线圈端部列内、上述第一线圈端部列间、上述第二线圈端部列内、以及上述第二线圈端部列间。
发明的效果
根据本发明，绝缘材料配设在第一线圈端部列内、第一线圈端部列间、第二线圈端部列内以及第二线圈端部列间。因此，能够得到如下旋转电机，即：不改变直线部、第一和第二线圈端部的绝缘膜的厚度、材料就能够确保第一和第二线圈端部组的相间绝缘，并能够兼顾小型化和高电压、高输出化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的旋转电机的单侧剖视图。
图2是表示本发明的实施方式1的旋转电机的主要部分的立体图。
图3是表示应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的立体图。
图4是表示构成应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢铁心的铁心块的立体图。
图5是表示构成应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的电枢绕组的绕线组件的立体图。
图6是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绕线体的立体图。
图7是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绕线体的主视图。
图8是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绕线体的侧视图。
图9是从正面斜上方观察构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绕线体的立体图。
图10是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的组装方法的立体图。
图11是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的组装方法的立体图。
图12是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的组装方法的立体图。
图13是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的组装方法的立体图。
图14是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的组装方法的立体图。
图15是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的组装方法的立体图。
图16是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的组装方法中的将第48号绕线体装入的顺序的示意图。
图17是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的组装方法中的将第48号绕线体装入的顺序的示意图。
图18是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的组装方法中的将第48号绕线体装入的顺序的示意图。
图19是从轴向一端侧观察本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的端视图。
图20是沿图19的XX－XX线的截面的展开图。
图21是沿图19的XXI－XXI线的截面的展开图。
图22是表示安装于本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸的俯视图。
图23是表示安装于本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸的立体图。
图24是说明安装于本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸的制造方法的立体图。
图25是说明安装于本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸的制造方法的工序图。
图26是说明向本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装绝缘纸的方法的示意图。
图27是说明向本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装绝缘纸的方法的示意图。
图28是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸安装状态的展开图。
图29是图28的XXIX－XXIX向视剖视图。
图30是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸安装状态的展开图。
图31是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心之前的状态的立体图。
图32是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心之前的状态的端视图。
图33是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心之前的状态的示意图。
图34是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心之后的状态的端视图。
图35是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心之后的状态的主要部分放大端视图。
图36是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心之后的状态的示意图。
图37是表示用包含旋转轴的平面切割应用于本发明的实施方式2的旋转电机的绕线组件的状态的示意图。
图38是表示用包含旋转轴的平面切割应用于本发明的实施方式3的旋转电机的绕线组件的状态的示意图。
图39是表示本发明的实施方式4的旋转电机的主要部分的立体图。
图40是表示应用于本发明的实施方式4的旋转电机的电枢的立体图。
图41是表示构成应用于本发明的实施方式4的旋转电机的电枢铁心的铁心块的立体图。
图42是表示构成本发明的实施方式4的旋转电机中的电枢绕组的绕线体的立体图。
图43是表示构成本发明的实施方式4的旋转电机中的电枢绕组的绕线体的俯视图。
图44是表示构成本发明的实施方式4的旋转电机中的电枢绕组的绕线体的主视图。
图45是示意地表示本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线体的槽收纳状态的主要部分剖视图。
图46是表示构成应用于本发明的实施方式4的旋转电机的电枢的电枢绕组的绕线组件的立体图。
图47是说明向本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件安装绝缘纸的方法的立体图。
图48是说明向本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件安装绝缘纸的方法的示意剖视图。
图49是说明本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸安装状态的立体图。
图50是说明本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸安装状态的示意剖视图。
图51是表示将本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件安装在电枢铁心上之前的状态的端视图。
图52是表示将本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件安装在电枢铁心上的状态的端视图。
图53是表示将本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件安装在电枢铁心上的状态的示意剖视图。
图54是说明本发明的实施方式5的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸安装状态的示意剖视图。
图55是表示构成本发明的实施方式6的旋转电机中的电枢绕组的绕线体的线圈端部的主要部分主视图。
图56是说明本发明的实施方式6的旋转电机中的绕线组件的绝缘状态的示意剖视图。
图57是说明本发明的实施方式7的旋转电机中的电枢绕组的绝缘状态的示意剖视图。
具体实施方式
以下，利用附图说明本发明的旋转电机及其制造方法的优选实施方式。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1的旋转电机的单侧剖视图，图2是表示本发明的实施方式1的旋转电机的主要部分的立体图，图3是表示应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的立体图，图4是表示构成应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢铁心的铁心块的立体图，图5是表示构成应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的电枢绕组的绕线组件的立体图，图6是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机的绕线组件的绕线体的立体图，图7是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绕线体的主视图，图8是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绕线体的侧视图，图9是从正面斜上方观察构成本发明的实施方式1的旋转电机的绕线组件的绕线体的立体图。此外，为了方便，在图2和图3中省略绝缘纸25。
在图1和图2中，旋转电机100具有：壳体1，所述壳体1具有有底圆筒状的框架2以及将框架2的开口堵塞的端板3；电枢10，所述电枢10以内嵌状态固定在框架2的圆筒部；以及转子5，所述转子5固定在旋转轴6上并以能够旋转的方式配设在电枢10的内周侧，所述旋转轴6经由轴承4以能够旋转的方式被支承在框架2的底部和端板3上。
转子5是永磁铁型转子，具有转子铁心7和永磁铁8，所述转子铁心7固定在插通于轴心位置的旋转轴6上，所述永磁铁8埋设在转子铁心7的外周面侧，并以设定的间隔沿周向排列，并构成磁极。此外，转子5不限定于永磁铁式转子，也可使用将不绝缘的转子导体收纳于转子铁心的槽中并用短路环使两侧短路的笼式转子、或是将绝缘的导线安装在转子铁心的槽的绕线式转子。
接下来，参照图3至图9说明电枢10的结构。
如图3所示，电枢10具有电枢铁心11和安装于电枢铁心11的电枢绕组20。在此，为了方便说明，使转子5的极数是8，使电枢铁心11的槽数是48，使电枢绕组20成为三相绕组。即，槽13以每极每相两个的比例形成于电枢铁心11上。此外，每极每相的槽数是2。
铁心块12是将圆环状的电枢铁心11在周向上48等分得到的部件，如图4所示，铁心块12是将被冲压为设定的形状的设定的片数的电磁钢板层叠并一体化而制成的，具有截面圆弧形的铁心背部12a、以及从铁心背部12a的内周壁面向径向内方突出的齿12b。
关于电枢铁心11，将齿12b朝向径向内方，使铁心背部12a的周向的侧面彼此对接，将48个铁心块12沿周向排列并一体化，从而电枢铁心11构成为圆环状。并且，由在周向上相邻的铁心块12构成的槽13以向内周侧开口的方式沿周向以等角间距排列。此外，齿12b形成为周向宽度随着朝向径向内方而逐渐变窄的锥形形状，槽13的截面成为长方形。
如图3所示，电枢绕组20通过对绕线组件21实施设定的接线处理而构成，所述绕线组件21安装在电枢铁心11上。如图5所示，绕线组件21将绕线体22以一个槽间距沿周向排列而构成，所述绕线体22被收纳于位于连续六根齿12b的两侧的槽13对中。后述的绕线端22g分别沿轴向伸出，以一个槽间距沿周向排列在绕线组件21的内径侧。另外，后述的绕线端22h分别在轴向上沿与绕线端22g相同的方向伸出，并以一个槽间距沿周向排列在绕线组件21的外径侧。
如图6至图9所示，绕线体22是将导线19以由长方形截面的长边构成的平面相对并且在相对的该平面间确保与长方形截面的短边长度大致相等的间隙d的方式、以大致六边形缠绕四圈成螺旋状而构成的龟背形线圈，所述导线19例如由搪瓷树脂绝缘覆盖，并且是由没有连接部的连续的铜线、铝线等形成的长方形截面的导线。绕线体22例如是将导线19沿边缠绕缠绕四圈成螺旋状做成筒状的线圈体、然后用线圈成形机将线圈体成型为大致六边形而做成的。另外，绕线体22也可以通过弯曲加工将导线19弯曲成大致六边形并缠绕成螺旋状来制作。此外，虽然用长方形截面的导线19来制作绕线体22，但也可以使用圆形截面的导线。
绕线体22具有第一直线部22a和第二直线部22b、以及第一线圈端部22c和第二线圈端部22d，所述第一直线部22a和第二直线部22b成为以6槽角度间隔分开的两列，在各列间空出间隙d，沿长方形截面的短边方向四根四根地排列，所述第一线圈端部22c和第二线圈端部22d在第一直线部22a和第二直线部22b的列间，将长度方向的一端彼此和另一端彼此交替地连结。此外，所谓的6槽角度间隔是指连续的六个齿12b的两侧的槽13的槽中心间的间隔，相当于一个磁极间距。
第一线圈端部22c从一方的列的第一直线部22a的一端以设定的倾斜程度向另一方的列的第二直线部22b侧、并且向第一直线部22a和第二直线部22b的长度方向外方伸出，在第一直线部22a和第二直线部22b的列间的中央部(第一顶部22e)大致弯曲成直角，并在第一直线部22a和第二直线部22b的排列方向上位移间隙d，然后弯曲成大致直角并以设定的倾斜程度向另一方的列的第二直线部22b侧、并且向第一直线部22a和第二直线部22b的长度方向内方伸出，并与另一方的列的第二直线部22b的一端连接。
同样地，第二线圈端部22d从另一方的列的第二直线部22b的另一端以设定的倾斜程度向一方的列的第一直线部22a侧、并且向第一直线部22a和第二直线部22b的长度方向外方伸出，在第一直线部22a和第二直线部22b的列间的中央部(第二顶部22f)大致弯曲成直角，并在第一直线部22a和第二直线部22b的排列方向上位移间隙d，然后弯曲成大致直角并以设定的倾斜程度向一方的列的第一直线部22a侧、并且向第一直线部22a和第二直线部22b的长度方向内方伸出，并与一方的列的第一直线部22a的另一端连接。
在这样构成的绕线体22中，第一直线部22a和第二直线部22b、以及第一线圈端部22c和第二线圈端部22d分别使由导线19的长方形截面的长边构成的平面相对，并且沿导线19的长方形截面的短边方向以短边长度的大致2倍(2d)的间距排列。另外，经由第一顶部22e和第二顶部22f连接的第一直线部22a和第二直线部22b沿排列方向错开间隙d。另外，绕线体22具有绕线端22g和绕线端22h，所述绕线端22g从位于一方的列的排列方向的一端的第一直线部22a的另一端沿长度方向伸出，所述绕线端22h从位于另一方的列的排列方向的另一端的第二直线部22b的另一端沿长度方向伸出。即，绕线端22g、22h从绕线体22的另一端侧的对角位置开始，沿第一直线部22a和第二直线部22b的长度方向并且沿相同方向伸出。
接下来，参照图10至图18说明绕线组件21的组装方法。图10至图15分别是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的组装方法的立体图，图16至图18分别是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的组装方法中的装入第48号绕线体的顺序的示意图。
首先，将导线19绕线四匝成螺旋状，做成绕线体22。在此，为了方便说明，将绕线体22按照组装顺序称为绕线体221、绕线体222、绕线体223……绕线体2247、绕线体2248。
然后，如图10所示，使第一个和第二个绕线体221，222轴向高度位置对齐地沿周向邻接。接下来，如图11所示，将第二个绕线体222的第一直线部22a插入第一个绕线体221的具有间隙d的第二直线部22b之间。然后，将第二个的绕线体222沿周向移动，直到第二个绕线体222的第一直线部22a成为与第一个绕线体221的第一直线部22a隔开一个槽间距(一个槽间的角度)的位置。由此，如图12所示，两个绕线体221、222被组装。在两个绕线体221、222的组装体中，绕线体222的导线19进入绕线体221的导线19间的间隙，并沿径向重合，刚性提高。
接下来，如图13所示，使第三个绕线体223与绕线体221、222的组装体轴向高度位置对齐地沿周向邻接。然后，如图14所示，将第三个绕线体223的第一直线部22a插入绕线体221、222的第二直线部22b之间。接下来，将第三个绕线体223沿周向移动，直到第三个绕线体223的第一直线部22a成为与第二个绕线体222的第一直线部22a隔开一个槽间距的位置。由此，如图15所示，三个绕线体221、222、223被组装。
此外，将绕线体22依次地、轴向高度位置对齐地沿周向移动，直到将第47个绕线体2247组装上。将由47个绕线体221～2247组装得到的组装体23扩大直径，如图16所示，成型为将第一个绕线体221和第47个绕线体2247之间扩大到比第48个绕线体2248的周向宽度宽的C字形状。
接下来，如图17所示，将第48个绕线体2248组装在第47个绕线体2247侧。此外，如图18所示，关闭C字形状的组装体23的开口，将第一个绕线体221与第48个绕线体2248组装，组装成如图5所示的圆环状的绕线组件21。
在这样组装起来的绕线组件21中，沿径向排成一列的8根第一直线部22a和第二直线部22b以一个槽间距沿周向排列48列。在各个列的8根第一直线部22a和第二直线部22b中，一个绕线体22的第一直线部22a与另一个绕线体22的第二直线部22b交替排列构成。
最后，说明绕线组件21的线圈端部组的结构。图19是从轴向一端侧观察本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的端视图，图20是沿图19的XX－XX线的截面的展开图，图21是沿图19的XXI－XXI线的截面的展开图。此外，图19为了方便而截取沿周向连续的8个绕线体221～228进行表示。在图20中，用实线表示位于从内径侧开始的第一个位置的导线19，用虚线表示位于从内径侧开始的第二个位置的导线19。在图21中，用实线表示位于从内径侧开始的第二个位置的导线19，用虚线表示位于从内径侧开始的第三个位置的导线19。
在图19中，观察绕线体222，从绕线体222的第一直线部22a伸出的第一线圈端部22c通过从左侧的绕线体221的第一直线部22a伸出的第一线圈端部22c的下方，并沿周向延伸，在到达第一顶部22e的近前出现，在第一顶部22e向径向外方移动间隙d，通过左侧的绕线体221的第一线圈端部22c的上方，沿周向延伸，并与第二直线部22b连接。
这样，在绕线组件21的轴向一端侧，第一线圈端部列沿径向排列四层构成第一线圈端部组21a，所述第一线圈端部列是将第一线圈端部22c以一个槽间距沿周向排列成一列而构成的。并且，在第一线圈端部列内，在沿周向相邻的第一线圈端部22c之间确保设定的绝缘距离。
在图20中，观察绕线体222，从位于从内径侧开始的第一个位置的第一直线部22a延伸至第一顶部22e的第一线圈端部22c的倾斜部与五个绕线体2245～221的从位于从内径侧开始的第二个位置的第二直线部22b(未图示)延伸至第一顶部22e的第一线圈端部22c的倾斜部交叉。这样，在第一线圈端部列内，在径向上，不同相的导线19彼此接近配置。
在图21中，观察绕线体222，从位于从内径侧开始的第二个位置的第二直线部22b延伸至第一顶部22e的第一线圈端部22c的倾斜部与五个绕线体223～227的从位于从内径侧开始的第三个位置的第一直线部22a(未图示)延伸至第一顶部22e的第一线圈端部22c的倾斜部交叉。这样，在第一线圈端部列间，在径向上，不同相的导线19彼此接近配置。
另外，在绕线组件21的轴向另一端侧，第二线圈端部列沿径向排列三层，构成第二线圈端部组21b，所述第二线圈端部列是将第二线圈端部22d以一个槽间距沿周向排列成一列而构成的。并且，绕线端22g分别沿轴向伸出，以一个槽间距沿周向排列在第二线圈端部组21b的内径侧。绕线端22h分别沿轴向伸出，以一个槽间距沿周向排列在第二线圈端部组21b的外径侧。并且，在第二线圈端部列内，在径向上，不同相的导线19彼此接近配置。另外，在第二线圈端部列间，在径向上，不同相的导线19彼此接近配置。
接下来，参照图22至图30说明绝缘纸25的向绕线组件21安装的安装方法。图22是表示安装于本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸的俯视图。图23是表示安装于本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸的立体图。图24是说明安装于本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸的制造方法的立体图。图25是说明安装于本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸的制造方法的工序图。图26和图27分别是说明向本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装绝缘纸的方法的示意图。图28是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸安装状态的展开图。图29是图28的XXIX－XXIX向视剖视图。图30是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸安装状态的展开图。此外，图28是对应于图20的图，图30是对应于图21的图。
如图22和图23所示，绝缘纸25是将作为从绝缘片材26切下的带状体的直线状绝缘材料27弯成圆筒形而形成的，所述绝缘片材26是将例如聚酰亚胺、芳族聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)等形成为单层或多层的材料。该绝缘纸25以直线状绝缘材料27的长度方向的两端在径向上不重叠的方式将直线状绝缘材料27卷绕略少于两圈，构成为在周向上厚度均匀的无接缝的圆筒状。
并且，如图24所示，利用切割部件29，从由滚动体28抽出的绝缘片材26上以设定的宽度切下直线状绝缘材料27。这样裁剪出的直线状绝缘材料27的长度方向成为与从滚动体28抽出的方向正交的方向。接下来，如图25(a)所示，将直线状绝缘材料27送入辊子30。然后，如图25(b)～(e)所示，直线状绝缘材料27由辊子30被卷绕略少于两圈，做成圆筒形的绝缘纸25。此外，绝缘纸25由宽度窄的第一绝缘纸25a和宽度宽的第二绝缘纸25b构成。
接下来，如图26所示，将第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b配置在第二线圈端部组21b的从内径侧开始第一个第二线圈端部列与绕线端20g的列之间的、绕线组件21的轴向另一端侧。同样地，将第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b配置在第一线圈端部组21a的从内径侧开始第一个第一线圈端部列和第三个第一线圈端部列之间的、绕线组件21的轴向一端侧。
接下来，将配置在绕线组件21的轴向另一端侧的绝缘纸25a向轴向一端侧移动。绝缘纸25a通过第二线圈端部组21b的从内径侧开始第一个第二线圈端部列与绕线端20g的列之间，并通过沿周向以一个槽间距排列在从内径侧开始第一个位置的第一直线部22a的列与沿周向以一个槽间距排列从内径侧开始第二个位置的第二直线部22b的列之间，并向绕线组件21的轴向一端侧移动。然后，如图27所示，绝缘纸25a配设在第一线圈端部组21a的从内径侧开始第一个第一线圈端部列内。由此，如图28和图29所示，配设在第一线圈端部列内的绝缘纸25a配设在第一线圈端部列内的交叉的第一线圈端部22c的倾斜部间，确保不同相的导线19间的绝缘距离。
此外，将绝缘纸25b从绕线组件21的轴向另一端侧插入第二线圈端部组21b的从内径侧开始第一个第二线圈端部列与绕线端22g的列之间。由此，如图27所示，绝缘纸25b配设在从内径侧开始第一个第二线圈端部列与绕线端22g的列之间，确保不同相的导线19间的绝缘距离。
接下来，将配置在绕线组件21的轴向一端侧的绝缘纸25a向轴向另一端侧移动。绝缘纸25a通过第一线圈端部组21a的从内径侧开始第一个第一线圈端部列与第二个第一线圈端部列之间，通过沿周向以一个槽间距排列在从内径侧开始第二个位置的第二直线部22b的列与排列在从内径侧开始第三个位置的第一直线部22a的列之间，并向绕线组件21的轴向另一端侧移动。然后，如图27所示，绝缘纸25a配设在第二线圈端部组21b的从内径侧开始第一个第二线圈端部列内。由此，配设在第二线圈端部列内的绝缘纸25a配设在第二线圈端部列内的交叉的第二线圈端部22d的倾斜部间，确保不同相的导线19之间的绝缘距离。
此外，将绝缘纸25b从绕线组件21的轴向一端侧插入第一线圈端部组21a的从内径侧开始第一个第一线圈端部列与第二个第一线圈端部列之间。由此，如图30所示，绝缘纸25b配设在从内径侧开始第一个第一线圈端部列与第二个第一线圈端部列之间，并配设在从内径侧开始第一个和第二个第一线圈端部列间交叉的第一线圈端部22c的倾斜部间，确保不同相的导线19之间的绝缘距离。
同样地，绝缘纸25a配设在第一线圈端部组的从内径侧开始第二个、第三个以及第四个第一线圈端部列内。另外，绝缘纸25b配设在第一线圈端部组的从内径侧开始第二个和第三个第一线圈端部列间、以及从内径侧开始第三个和第四个第一线圈端部列间。此外，绝缘纸25a配设在第二线圈端部组的从内径侧开始第二个和第三个第二线圈端部列内。另外，绝缘纸25b配设在第二线圈端部组的从内径侧开始第一个和第二个第二线圈端部列间、从内径侧开始第二个和第三个第二线圈端部列间、以及从内径侧开始第三个第二线圈端部列和绕线端22h的列之间。
接下来，参照图31至图36说明绕线组件21的向电枢铁心11按章的安装方法。图31是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心之前的状态的立体图，图32是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心之前的状态的端视图，图33是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心之前的状态的示意图，图34是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心之后的状态的端视图，图35是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心之后的状态的主要部分放大端视图，图36是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心之后的状态的示意图。此外，为了方便，在图32、图34和图35中，绕线组件21只表示了第一直线部22a和第二直线部22b。另外，为了方便，图31省略了绝缘纸。
首先，将绕线组件21的各个绕线体22向径向外方移动少许，使绕线组件21的外径比最终外径(装入了电枢铁心11的绕线组件21的外径)大。由此，第一直线部22a和第二直线部22b的列间的间隔扩大。
接下来，如图31至图33所示，48个铁心块12以使各个齿12b位于绕线组件21的相邻的第一直线部22a和第二直线部22b的列间的径向外方的方式沿周向以大致等角间距排列。然后，使沿周向排列的铁心块12同时向径向内方移动。由此，铁心块12的各个齿12b插入相邻的第一直线部22a和第二直线部22b的列间。
然后，在将沿周向排列的铁心块12进一步向内径侧移动时，各个列的第一直线部22a和第二直线部22b通过锥形的齿12b排列成一列地移动。由此，绕线组件21的直径缩小，位于绕线组件21的最外径的第二直线部22b与相邻的铁心块12的铁心背部12a抵接。此外，在将沿周向排列的铁心块12进一步向内径侧移动时，相邻的铁心块12的周向的侧面彼此对接，从而铁心块12向径向内方的移动被阻止。然后，48个铁心块12将铁心背部12a的周向的侧面彼此对接而排列成圆环状，构成电枢铁心11。
由此，如图34至图36所示，绕线组件21安装在圆环状的电枢铁心11上。即，48个绕线体22分别将四根第一直线部22a和四根第二直线部22b收纳在位于沿周向连续的6根齿12b的两侧的槽13对中，以一个槽间距沿周向排列。在各个槽13内，8根第一直线部22a和第二直线部22b将长方形截面的长边朝向周向地、沿径向对齐成一列地排列而被收纳。
此外，虽未图示，对绕线组件21实施设定的交流接线来构成电枢绕组20，所述绕线组件21安装在电枢铁心11上。这样构成的电枢绕组20成为整节距绕组的分布绕组的三相交流绕组。使用该电枢绕组20的旋转电机100通过向电枢绕组20供给设定的交流电力，从而作为8极、48槽的内转子型的三相电机工作。
根据本实施方式1，圆筒状的第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b配设在构成第一线圈端部组21a的第一线圈端部列内、以及沿径向相邻的第一线圈端部列间。另外，圆筒状的第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b配设在构成第二线圈端部组21b的第二线圈端部列内、以及沿径向相邻的第二线圈端部列间。因此，能够不改变第一直线部22a和第二直线部22b与第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的绝缘膜的厚度和材料就确保第一线圈端部组21a和第二线圈端部组21b的足够的相间的绝缘性能。因此，能够简易地实现兼顾小型化和高电压、高输出化的旋转电机100。
以直线状绝缘材料27的长度方向的两端在径向上不重叠的方式，将直线状绝缘材料27缠绕略少于两圈，制作第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b。因此，能够构成第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b在周向上厚度均匀的无接缝的圆筒状，能够确保第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的交叉部的足够的绝缘性能。
在此，在直线状绝缘材料27的匝数是1圈的情况下，在直线状绝缘材料27的长度方向的两端间会形成缝隙，容易发生局部放电。或者，直线状绝缘材料27的长度方向的两端在径向上重叠，在周向上不能得到均匀的厚度。因此，优选使直线状绝缘材料27的匝数是略少于多圈。尤其是，如果直线状绝缘材料27的匝数变多，则直线状绝缘材料27的长度变长，需要准备宽度宽的滚动体28，并且，直线状绝缘材料27的厚度变薄，第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b的刚性下降，因此，优选使直线状绝缘材料27的匝数略少于两圈。此外，所谓的略少于多圈的意思是，以直线状绝缘材料27的长度方向的两端在径向上不相互重叠的程度，比多圈略少一些。
直线状绝缘材料27通过切割部件29从由滚动体28抽出的绝缘片材26上切下设定的宽度。因此，将直线状绝缘材料27缠绕成圆筒状的方向与直线状绝缘材料27缠绕在滚动体28上的方向不同，从而直线状绝缘材料27的缠绕工序容易。另外，通过调整从绝缘片材26上切下的宽度，能够制作宽度不同的与第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b对应的直线状绝缘材料27，能够提高材料的成品率。
绕线体22是四匝的龟背形线圈，具有：每列排列四根地排列成两列的第一直线部22a和第二直线部22b；分别将第一直线部22a和第二直线部22b的长度方向的一端彼此连结的第一线圈端部22c；以及分别将第一直线部22a和第二直线部22b的长度方向的另一端彼此连结的第二线圈端部22d。并且，以将第一线圈端部22c和第二线圈端部22d在第一顶部22e和第二顶部22f沿径向移动与第一直线部22a和第二直线部22b的径向尺寸大致相等的间隙d的方式构成。因此，通过将一个绕线体22与另一个绕线体22轴向的高度位置对齐地沿周向向另一个绕线体22侧移动，能够不受干扰地组装，从而能够提高绕线组件21的组装性。
绕线组件21的直线部列沿周向以一个槽间距排列，所述直线部列是将两个绕线体22的8根第一直线部22a和第二直线部22b沿径向交替地排列成一列而构成的。将第一线圈端部22c沿周向以一个槽间距排列而构成的第一线圈端部列沿径向排列成4层。此外，将第二线圈端部22d沿周向以一个槽间距排列而构成的第二线圈端部列沿径向排列成3层。因此，能够使圆筒状的第一绝缘纸25a从绕线组件21的轴向的另一端侧插入第二线圈端部列间，通过在径向上相邻的第一直线部22a和第二直线部22b间向轴向的一端侧移动，并收纳于第一线圈端部列内。同样地，能够使圆筒状的第一绝缘纸25a从绕线组件21的轴向的一端侧插入第一线圈端部列间，通过在径向上相邻的第一直线部22a和第二直线部22b间向轴向的另一端侧移动，并收纳于第二线圈端部列内。
因此，不需要改变第一直线部22a和第二直线部22b与第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的绝缘膜的厚度和材料，从而使第一线圈端部组21a和第二线圈端部组21b的绝缘处理工序简略化。
另外，将48个绕线体22沿周向以一个槽间距排列来组装绕线组件21，将铁心块12的齿12b从绕线组件21的外径侧插入第一直线部22a和第二直线部22b的列间，来组装电枢10，因此，能够将龟背形的绕线体22以一个槽间距沿周向排列的状态简易地安装在圆环状的电枢铁心上。
另外，使锥形形状的齿12b从外径侧插入第一直线部22a和第二直线部22b的各个列间，并向径向内方移动。因此，在径向上不整齐地排列的第一直线部22a和第二直线部22b通过相邻的铁心块12的齿12b的间隔变窄的动作而对齐。
此外，位于绕线组件21的最外径的第二直线部22b与相邻的铁心块12的铁心背部12a抵接后，直到相邻的铁心块12的铁心背部12a的侧面彼此对接为止，铁心块12的移动力会以将位于最外径的第二直线部22b向径向内方推入的方式作用。由此，绕线组件21直径缩小，在径向上对齐的第一直线部22a和第二直线部22b相互间的间隙由于铁心块12的铁心背部12a向内径侧的移动而缩小或消失。因此，第一直线部22a和第二直线部22b被高密度地收纳于槽13内，导线19的占空系数提高。
另外，槽13内的导线19与铁心块12接触，能够提高在通电时从作为发热体的绕线组件21向电枢铁心11传热的传热性能。因此，抑制了绕线组件21的温度上升，抑制了电阻的增加。
另外，铁心块12以相邻的齿12b间的间隔慢慢变窄的方式被插入，因此，抑制了电枢绕组20与铁心块12之间的接触面上的滑动，能够防止导线19的绝缘膜的损伤。
此外，在上述实施方式1中，使用聚酰亚胺、芳族聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)等的片材制作第一和第二绝缘纸，但第一和第二绝缘纸也可以用将环氧树脂等基体树脂含浸在碳纤维中的预浸材料制作。在该情况下，将第一和第二绝缘纸安装于绕线组件的线圈端部组，在将绕线组件整形后，加热使基体树脂硬化，由此，能够将绕线组件在整形了的状态一体化。
另外，在上述实施方式1中，在将绕线组件安装在电枢铁心之前，将第二绝缘纸安装在线圈端部列间，但也可以在将绕线组件安装在电枢铁心之后，将第二绝缘纸安装在线圈端部列间。
实施方式2
图37是表示用包含旋转轴的平面切割了应用于本发明的实施方式2的旋转电机的绕线组件的状态的示意图。
在图37中，绕线组件21A是以第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的径向厚度比第一直线部22a和第二直线部22b的径向厚度薄出第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b的厚度的方式形成的。
此外，其它的结构与上述实施方式1相同地构成。
根据本实施方式2，以第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的径向厚度比第一直线部22a和第二直线部22b的径向厚度薄出第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b的厚度的方式形成。因此，与第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b的厚度相当的间隙S形成在第一线圈端部列内以及第一线圈端部列间的第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的交叉部间。同样地，与第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b的厚度相当的间隙S形成在第二线圈端部列内以及第二线圈端部列间的第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的交叉部间。
由此，即使将第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b配设在第一和第二线圈端部列内以及第一和第二线圈端部列间的第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的交叉部间，第一线圈端部组21a和第二线圈端部组21b的径向尺寸的增大也会受到抑制。因此，第一直线部22a和第二直线部22b无间隙地沿径向排列成一列并收纳于槽13内，占空系数提高。
实施方式3
图38是表示用包含旋转轴的平面切割了应用于本发明的实施方式3的旋转电机的绕线组件的状态的示意图。
在图38中，构成从内径侧开始第二个第一线圈端部列的第一线圈端部22c的从第二直线部22b到第一顶部22e的倾斜部相对于第二直线部22b向径向内方位移，构成从内径侧开始第三个第一线圈端部列的第一线圈端部22c的从第一直线部22a到第一顶部22e的倾斜部相对于第一直线部22a向径向外方位移，与第二绝缘纸25b的厚度相当的间隙S形成于从内径侧开始第二个和第三个第一线圈端部列间的第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的交叉部间。
构成从内径侧开始第二个第一线圈端部列的第一线圈端部22c的从第一直线部22a到第一顶部22e的倾斜部相对于第一直线部22a向径向内方位移，与第一绝缘纸25a的厚度相当的间隙S形成于从内径侧开始第二个第一线圈端部列内的第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的交叉部间。
构成从内径侧开始第一个第一线圈端部列的第一线圈端部22c的从第二直线部22b到第一顶部22e的倾斜部相对于第二直线部22b向径向内方位移，与第二绝缘纸25b的厚度相当的间隙S形成于从内径侧开始第一个和第二个第一线圈端部列间的第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的交叉部间。
构成从内径侧开始第一个第一线圈端部列的第一线圈端部22c的从第一直线部22a到第一顶部22e的倾斜部相对于第二直线部22a向径向内方位移，与第一绝缘纸25a的厚度相当的间隙S形成于从内径侧开始第一个第一线圈端部列内的第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的交叉部间。
构成从内径侧开始第三个第一线圈端部列的第一线圈端部22c的从第二直线部22b到第一顶部22e的倾斜部相对于第二直线部22b向径向外方位移，与第一绝缘纸25a的厚度相当的间隙S形成于从内径侧开始第三个第一线圈端部列间的第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的交叉部间。
构成从内径侧开始第四个第一线圈端部列的第一线圈端部22c的从第一直线部22a到第一顶部22e的倾斜部相对于第一直线部22a向径向外方位移，与第二绝缘纸25b的厚度相当的间隙S形成于从内径侧开始第三个和第四个第一线圈端部列间的第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的交叉部间。
构成从内径侧开始第四个第一线圈端部列的第一线圈端部22c的从第二直线部22b到第一顶部22e的倾斜部相对于第二直线部22b向径向内方位移，与第一绝缘纸25a的厚度相当的间隙S形成于从内径侧开始第四个第一线圈端部列内的第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的交叉部间。
此外，第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的径向厚度与第一直线部22a和第二直线部22b的径向厚度相同。
在这样构成的绕线组件22B中，即使将第一绝缘纸25a和第二绝缘纸25b配设在第一和第二线圈端部列内以及第一和第二线圈端部列间的第一线圈端部22c和第二线圈端部22d的交叉部间，第一直线部22a和第二直线部22b也会无间隙地沿径向排列成一列并收纳于槽13内。
因此，在本实施方式3中，占空系数提高。
此外，在上述实施方式1～3中，绕线体是将没有连接部的连续的导线卷绕成螺旋状而构成的，但绕线体也可以将例如用短的导体连结而制作的导线卷绕成螺旋状而构成。
另外，在上述实施方式1～3中，绕线体是将导线卷绕四匝成为螺旋状而构成的，但导线的匝数不限定于四圈，只要是两圈以上即可。
另外，在上述实施方式1～3中，电枢绕组是由龟背形线圈构成的，但电枢绕组不限定于该结构，例如也可以是由波形绕组构成。
实施方式4
图39是表示本发明的实施方式4的旋转电机的主要部分的立体图，图40是表示应用于本发明的实施方式4的旋转电机的电枢的立体图，图41是表示构成应用于本发明的实施方式4的旋转电机的电枢铁心的铁心块的立体图，图42是表示构成本发明的实施方式4的旋转电机中的电枢绕组的绕线体的立体图，图43是表示构成本发明的实施方式4的旋转电机中的电枢绕组的绕线体的俯视图，图44是表示构成本发明的实施方式4的旋转电机中的电枢绕组的绕线体的主视图，图45是示意地表示本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线体的槽收纳状态的主要部分剖视图。
在图39中，旋转电机110具有：壳体1，所述壳体1具有有底圆筒状的框架2和堵塞框架2的开口的端板3；电枢40，所述电枢40以内嵌状态固定在框架2的圆筒部；以及转子5，所述转子5固定在旋转轴6上，并以能够旋转的方式配设在电枢40的内周侧，所述旋转轴6经由轴承4以能够旋转的方式被支持在框架2的底部和端板3上。
接下来，参照图40至图45说明电枢40的结构。
如图40所示，电枢40具有:圆环状的电枢铁心41、安装在电枢铁心41上的电枢绕组45、以及将电枢铁心41与电枢绕组45电隔离的槽单元44。在此，为了方便说明，使极数为10极，使电枢铁心41的槽数为60个，使电枢绕组45成为三相绕组。即，槽以每极每相两个的比例形成在电枢铁心41上。
铁心块42是将电枢铁心41沿周向30等分得到的部件，如图41所示，铁心块42是将电磁钢板层叠并一体化地做成的，具有截面是圆弧形的铁心背部42a、和从铁心背部42a的内周壁面向径向内方突出的两根齿42b。
电枢铁心41将齿42b朝向径向内方、铁心背部42a的周向的侧面彼此对接、30个铁心块42沿周向排列并一体化而构成圆环状。由在周向上相邻的齿42b和铁心背部42a构成的槽43向内周侧开口，沿周向以等角间距排列60个。齿42b形成为周向宽度随着朝向径向内方而逐渐变窄的锥形形状，槽43的与电枢铁心41的轴心正交的截面成为长方形。
槽单元44是将例如用间位芳纶纤维夹入聚酰亚胺薄膜而做成的长方形片材弯曲成型而形成为コ字形，并插入槽43内，将电枢铁心11与电枢绕组45电隔离。
电枢绕组45由多个绕线体47构成。绕线体47是将例如由搪瓷树脂绝缘覆盖的、并且没有连接部的连续的铜线、铝线等形成的直径为w的圆形截面的导线39缠绕成δ字形的线圈结构而做成。此外，绕线体47也可以将长方形截面的导线缠绕成δ字形的线圈结构而做成。
如图42至图44所示，绕线体47具有：以6槽角度间隔隔开成为三列的第一、第二、第三和第四直线部47a、47b、47c、47d；将第一和第二直线部47a、47b的长度方向的一端彼此连结的第一线圈端部47e；将第二和第三直线部47b、47c的长度方向的另一端彼此连结的第二线圈端部47f；将第三和第四直线部47c、47d的长度方向的一端彼此连结的第三线圈端部47g；从第一直线部47a的长度方向的另一端延伸的第一终端47h；以及从第四直线部47d的长度方向的另一端延伸的第二终端47i。此外，6槽角度间隔相当于1磁极间距。
具体来说，如图45所示，绕线体47以如下方式做成δ字形的线圈结构：导线39从电枢铁心4的轴向一端侧插入一号槽43内的第一层，从一号槽43向电枢铁心41的轴向另一端侧伸出，插入在周向一侧以6槽角度间隔分开的七号槽43内的第二层，从七号槽43向电枢铁心41的轴向一端侧伸出，插入在周向一侧以6槽角度间隔分开的十三号槽43内的第三层，从十三号槽43向电枢铁心41的轴向另一端侧伸出，插入在周向另一侧以6槽角度间隔分开的七号槽43内的第四层，从七号槽43向电枢铁心41的轴向一端侧伸出。
在此，为了方便，将收纳于槽43内的导线39的收纳位置设为从外径侧开始的第一层、第二层、第三层、第四层。另外，在图45中，1、2……12、13是沿着周向的排列顺序分配给槽43的槽号码。
第一直线部47a收纳于一号槽43内的第一层，第二和第四直线部47b、47d收纳于七号槽43内的第二层和第四层，第三直线部47c收纳于十三号槽43内的第三层。
从一号槽43内的第一层向电枢铁心41的轴向一端侧伸出的第一线圈端部47e维持径向位置，以一定的倾斜度向周向一侧以及轴向外方延伸，在中央部(顶部)向径向内方位移w，然后以相反方向的倾斜度维持径向位置，并向周向一侧以及轴向内方延伸，进入七号槽43内的第二层。
从七号槽43内的第二层向电枢铁心41的轴向另一端侧伸出的第二线圈端部47f维持径向位置，以一定的倾斜度向周向一侧以及轴向外方延伸，在中央部(顶部)向径向内方位移w，然后以相反方向的倾斜度维持径向位置，并向周向一侧以及轴向内方延伸，进入十三号槽43内的第三层。
从十三号槽43内的第三层向电枢铁心41的轴向一端侧伸出的第三线圈端部47g维持径向位置，以一定的倾斜度向周向另一侧以及轴向外方延伸，在中央部(顶部)向径向内方位移w，然后以相反方向的倾斜度维持径向位置，并向周向另一侧以及轴向内方延伸，进入七号槽43内的第四层。
从一号槽43内的第一层向电枢铁心41的轴向另一端侧伸出的第一终端47h维持径向位置，以一定的倾斜度向周向另一侧以及轴向外方延伸，在中央部(顶部)弯曲并向径向外方伸出。
从七号槽43内的第四层向电枢铁心41的轴向另一端侧伸出的第二终端47i维持径向位置，以一定的倾斜度向周向一侧以及轴向外方延伸，在中央部(顶部)弯曲并向径向外方伸出。
像这样，第一至第三线圈端部47e、47f、47g在顶部具有沿径向位移出导线39的径向宽度w的曲柄部。第一至第四直线部47a、47b、47c、47d形成为直径w的圆形截面。第一至第三线圈端部47e、47f、47g以及第一和第二终端47h、47i是例如用平行的平板从径向的两侧对圆形截面的导线39加压，从而变形成为径向厚度是w’(w’＜w)、轴向厚度是w”(w”＞w)的扁平的截面。
将这样做成的60个绕线体47以一个槽间距沿周向排列成圆环状，做成如图46所示的绕线组件46。在该绕线组件46的轴向一端侧，将第一线圈端部47e沿周向以一个槽间距排列而构成的第一线圈端部列、以及将第三线圈端部47g沿周向以一个槽间距排列而构成的第三线圈端部列沿径向排列成两层，构成第一线圈端部组46a。另外，在该绕线组件46的轴向另一端侧，将第二线圈端部47f沿周向以一个槽间距排列而构成的第二线圈端部列构成第二线圈端部组。此外，向轴向外方伸出的第一终端47h的端部在由第二线圈端部列46b构成的第二线圈端部组46b的外径侧沿周向以一个槽间距排列。此外，向轴向外方伸出的第二终端47i的端部在由第二线圈端部列构成的第二线圈端部组46b的内径侧沿周向以一个槽间距排列。
接下来，参照图47至图50说明向绕线组件46安装绝缘纸的方法。图47是说明向本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件安装绝缘纸的方法的立体图。图48是说明向本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件安装绝缘纸的方法的示意剖视图。图49是说明本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸安装状态的立体图。图50是说明本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸安装状态的示意剖视图。
首先，与上述实施方式1中的绝缘纸25同样地，用辊子将直线状绝缘材料缠绕略少于两圈，做成直径不同的三种圆筒状的绝缘纸51a、51b、51c。
接下来，如图47和图48所示，将绝缘纸51b从轴向的一端侧插入第一线圈端部列和第三线圈端部列之间，通过第二直线部47b和第三直线部47c之间并向轴向的另一端侧移动。另外，将绝缘纸51a从轴向的另一端侧插入第二终端列和第二线圈端部列之间，通过第三直线部47c和第四直线部47d之间并向轴向的一端侧移动。此外，将绝缘纸51c从轴向的另一端侧插入第一终端列和第二线圈端部列之间，通过第一直线部47a和第二直线部47b之间并向轴向的一端侧移动。
由此，如图49和图50所示，绝缘纸51b配设在第二线圈端部列内，绝缘纸51a配设在第三线圈端部列内，绝缘纸51c配设在第一线圈端部列内。绝缘纸51a、51b、51c分别插入间隙S内，所述间隙S形成于径向宽度变窄了的第一至第三线圈端部47e、47f、47g内。
接下来，参照图51至图53说明绕线组件46向电枢铁心41的安装方法。图51是表示将本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心之前的状态的端视图。图52是表示将本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心的状态的端视图。图53是表示将本发明的实施方式4的旋转电机中的绕线组件安装于电枢铁心的状态的示意剖视图。此外，在图51和图52中，为了方便，绕线组件46只表示了第一至第四直线部47a、47b、47c、47d，绝缘纸51a、51b、51c被省略。
首先，将槽单元44安装在沿径向排列成一列的第一至第四直线部47a、47b、47c、47d的各列。接下来，如图51所示，30个铁心块42以使齿42b位于第一至第四直线部47a、47b、47c、47d的列间的径向外方的方式，以等角间距排列在绕线组件46的外周侧。
接下来，将30个铁心块42同时向径向内方移动。通过该铁心块42向径向内方的移动，齿42b插入第一至第四直线部47a、47b、47c、47d的列间。然后，相邻的铁心块42的铁心背部42a的周向侧面彼此抵接，铁心块42向径向内方的移动被阻止。
由此，如图52所示，铁心块42使铁心背部42a的周向侧面彼此抵接而排列成圆环状，构成电枢铁心41。另外，第一至第四直线部47a、47b、47c、47d的各列收纳于槽43内，绕线组件46安装在电枢铁心41上。
此外，如图53所示，将绝缘纸51b从轴向一端侧插入形成于第一线圈端部列和第三线圈端部列之间的间隙S，将绝缘纸51a、51c从轴向另一端侧插入形成于第二终端列和第二线圈端部列之间的间隙S以及形成于第一终端列和第二线圈端部列之间的间隙S。然后，在第一终端47h和第二终端47i实施设定的接线处理，做成电枢绕组45，得到电枢40。
在该实施方式4中，绝缘纸51a、51b、51c配设在第一至第三线圈端部列内、第一终端列和第二线圈端部列之间、第二终端列和第二线圈端部列之间、以及第一线圈端部列和第三线圈端部列之间，因此，能够不改变第一至第三线圈端部47e、47f、47f的绝缘膜的厚度和材料就确保足够的相间的绝缘性能。
根据本实施方式4，使第一至第三线圈端部47e、47f、47g、第一终端47h以及第二终端47i的径向厚度比第一至第四直线部47a、47b、47c、47d的径向厚度薄。因此，能够使能够插入绝缘纸51a、51b、51c的间隙S形成于第一至第三线圈端部列内、第一终端列和第二线圈端部列之间、第二终端列和第二线圈端部列之间、以及第一线圈端部列和第三线圈端部列之间，因此，能够确保足够的相间的绝缘性能，能够抑制第一和第二线圈端部组46a、46b的径向的扩大，能够实现小型化。
此外，在上述实施方式4中，将绝缘纸51a、51b、51c配设在将绕线体的第一～第三线圈端部47e、47f、47g、第一终端47h以及第二终端47i的径向厚度减薄而形成的间隙S中，但也可以与上述实施方式3同样地，将绝缘纸51a、51b、51c配设在将绕线体的第一～第三线圈端部47e、47f、47g、第一终端47h和第二终端47i相对于第一～第四直线部47a、47b、47c、47d沿径向位移而形成的间隙S中。
另外，在上述实施方式4中，没有提到绝缘纸51a、51b、51c的厚度，但从抑制第一和第二线圈端部组46a、46b的径向的扩大的观点出发，绝缘纸51a、51b、51c的厚度优选比(w－w’)薄。
另外，在上述实施方式4中，使用了圆筒状的绝缘纸51a、51b、51c，但也可以使用将圆筒状的绝缘纸51a、51b、51c沿周向切断成多个的长条状的绝缘纸。
实施方式5
图54是说明本发明的实施方式5的旋转电机中的绕线组件的绝缘纸安装状态的示意剖视图。
在上述实施方式4的绕线体47中，第一、第二和第三线圈端部47e、47f、47g以及第一和第二终端47h、47i以从径向两侧使径向厚度变窄的方式变形，使径向厚度成为w’，而在本实施方式5的绕线体47A中，如图54所示，第二和第三线圈端部47e、47f、47g以及第一和第二终端47h、47i以从径向一侧使径向厚度变窄的方式变形，使径向厚度成为w’。
此外，其它结构构成为与上述实施方式4相同。
在本实施方式5中，绝缘纸51a、51b、51c配设在第一～第三线圈端部列内、第一终端列和第二线圈端部列之间、第二终端列和第二线圈端部列之间，以及第一线圈端部列和第三线圈端部列之间，因此，能够不改变第一、第二和第三线圈端部47e、47f、47g的绝缘膜的厚度和材料就确保足够的相间的绝缘性能。
另外，使第一、第二和第三线圈端部47e、47f、47g、第一终端47h和第二终端47i的径向厚度比第一、第二、第三和第四直线部47a、47b、47c、47d的径向厚度薄。因此，能够将能够插入绝缘纸51a、51b、51c的间隙S形成于第一、第二和第三线圈端部列内、第一终端列和第二线圈端部列之间、以及第二终端列和第二线圈端部列之间、以及第一线圈端部列和第三线圈端部列之间，因此，能够确保足够的相间的绝缘性能，并且能够抑制第一和第二线圈端部组46a、46b的径向的扩大，能够实现小型化。
实施方式6
图55是表示构成本发明的实施方式6的旋转电机中的电枢绕组的绕线体的线圈端部的主要部分主视图。图56是说明本发明的实施方式6的旋转电机中的绕线组件的绝缘状态的示意剖视图。
在图55和图56中，绝缘胶带52缠绕在绕线体47的第一、第二和第三线圈端部47e、47f、47g上、以及第一和第二终端47h、47i上。
此外，其它结构构成为与上述实施方式4相同。
在本实施方式6中，绝缘胶带52缠绕在径向厚度变窄了的第一、第二和第三线圈端部47e、47f、47g上、以及第一和第二终端47h、47i上，因此，缠绕的绝缘胶带52的厚度被第一、第二和第三线圈端部47e、47f、47g、以及第一和第二终端47h、47i的径向厚度的缩小部分吸收，能够确保需要的绝缘距离。由此，能够确保足够的相间的绝缘性能，并能够抑制第一和第二线圈端部组46a、46b的径向的扩大，能够实现小型化。另外，由于不需要绝缘纸51a、51b、51c，因此能够阻止由绝缘纸51a、51b、51c的错位而造成的相间的绝缘性能下降的发生。
在此，在上述实施方式2、3中，将绝缘胶带52绕在第一线圈端部22c和第二线圈端部22d、以及绕线端22g、22h上来代替绝缘纸25a、25b，也能起到同样的效果。
实施方式7
图57是说明本发明的实施方式7的旋转电机中的电枢绕组的绝缘状态的示意剖视图。
在本实施方式7中，在将绕线体47安装在电枢铁心41上，将第一和第二终端47h、47i接合了之后，将由作为热硬化性树脂的环氧树脂等形成的绝缘性树脂53涂布在第一和第二线圈端部组46a、46b上，加热并硬化。
此外，其它结构构成为与上述实施方式4相同。
在本实施方式7中，使第一、第二和第三线圈端部47e、47f、47g、以及第一和第二终端47h、47i的径向宽度变窄，因此，间隙S形成于第一、第二和第三线圈端部列内、第一终端列和第二线圈端部列之间、第二终端列和第二线圈端部列之间、以及第一线圈端部列和第三线圈端部列之间。因此，涂布在第一和第二线圈端部组的绝缘性树脂53流入第二和第三线圈端部列内、第一终端列和第二线圈端部列之间、第二终端列和第二线圈端部列之间、以及第一线圈端部列和第三线圈端部列之间，无间隙地填充，从而抑制了绝缘不良的发生，能够提高相间的绝缘性能。
此外，在上述实施方式7中，使用了由热硬化性树脂形成的绝缘性树脂，但也可以使用由热塑性树脂形成的绝缘性树脂。另外，也可以利用粉体涂装等将绝缘粉体涂布在第一和第二线圈端部组上。
在此，在上述实施方式2、3中，也可以将绝缘性树脂53涂布在第一和第二线圈端部组上来代替绝缘纸25a、25b，起到同样的效果。
此外，在上述实施方式4～7中，将导线39以δ字形的线圈结构缠绕一圈而做成绕线体47，但也可以将导线以δ字形的线圈结构缠绕两圈以上做成绕线体。即，关于绕线体，也可以将δ字形的线圈结构沿径向排列两层以上，用连接线连结两个δ字形的线圈结构的绕线端间，从而构成为一连串。
另外，在上述各个实施方式中，说明了将本发明应用于本电动机的情况，但将本发明应用于发电机也能起到同样的效果。
另外，在上述各个实施方式中，电枢绕组构成为整节距绕组的分布绕组，但电枢绕组也可以是长节绕组的分布绕组，也可以是短节绕组的分布绕组。
另外，在上述各个实施方式中，说明了8极48槽或10极60槽的旋转电机，但无需赘言，极数和槽数不限定于8极48槽或10极60槽。
另外，在上述各实施方式中，槽以每极每相两个的比例形成，但每极每相的槽数不限定于两个，也可以是一个，也可以是三个以上。例如，在每极每相的槽数是1的情况下，3槽角度间隔是1磁极间距。

Claims (11)

1.一种旋转电机，具有电枢，所述电枢具有沿周向排列有槽的圆环状的电枢铁心和安装于所述电枢铁心的电枢绕组，所述旋转电机的特征在于，
所述电枢绕组具有多个绕线体，所述多个绕线体分别是将被绝缘膜覆盖的导线缠绕而构成的，并具有直线部和在列间连结该直线部的端部间的线圈端部，
所述多个绕线体分别收纳于槽对中，并沿周向排列，所述槽对将排列成两列的所述直线部的各列分离开n个槽角度间隔，n是2以上的整数，
在所述各个槽中，2m根所述直线部沿径向排成一列而被收纳，m是2以上的整数，
第一线圈端部列沿径向排列m层而构成第一线圈端部组，所述第一线圈端部列是分别将所述线圈端部中的从所述槽对向所述电枢铁心的轴向一端侧伸出的第一线圈端部在周向上以一个槽间距排列而形成的，
第二线圈端部列沿径向排列m－1层来构成第二线圈端部组，所述第二线圈端部列是分别将所述线圈端部中的从所述槽对向所述电枢铁心的轴向另一端侧伸出的第二线圈端部在周向上以一个槽间距排列而形成的，
与所述绝缘膜不同的绝缘部件被配设在所述第一线圈端部列内、所述第一线圈端部列间、所述第二线圈端部列内和所述第二线圈端部列间。
2.一种旋转电机，具有电枢，所述电枢具有沿周向排列有槽的圆环状的电枢铁心和安装于所述电枢铁心的电枢绕组，所述旋转电机的特征在于，
所述电枢绕组具有多个绕线体，所述多个绕线体分别是将没有连接部的连续的由绝缘膜覆盖的导线缠绕而制作成的，安装在沿周向以n个槽角度间隔排列的第一槽、第二槽和第三槽中，并沿周向以一个槽间距排列，n是2以上的整数，
所述绕线体是将“δ”字形的线圈结构在径向上重复卷绕p次而构成的，并具有直线部和线圈端部，p是1以上的整数，所述δ字形的线圈结构是将所述导线按照所述第一槽、所述第二槽、所述第三槽、所述第二槽的顺序并且将从轴向插入所述第一槽、所述第二槽和所述第三槽的方向交替改变地插入而形成的，所述直线部收纳于所述第一槽、所述第二槽和所述第三槽，所述线圈端部将收纳于以所述n个槽角度间隔分离开的槽对中的所述直线部的端部彼此连结，
在所述各个槽中，所述绕线体的直线部沿径向排成一列4p根而被收纳，p是1以上的整数，
第一线圈端部列沿径向排列2p层来构成第一线圈端部组，所述第一线圈端部列是分别将所述线圈端部中的从所述槽对向所述电枢铁心的轴向一端侧伸出的第一线圈端部在周向上以一个槽间距排列而形成的，
第二线圈端部列沿径向排列2p－1层来构成第二线圈端部组，所述第二线圈端部列是分别将所述线圈端部中的从所述槽对向所述电枢铁心的轴向另一端侧伸出的第二线圈端部在周向上以一个槽间距排列而形成的，
与所述绝缘膜不同的绝缘部件被配设在所述第一线圈端部列内、所述第一线圈端部列间、所述第二线圈端部列内和所述第二线圈端部列间。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述绝缘部件是配设在所述第一线圈端部列内和所述第二线圈端部列内的片状的第一绝缘纸、以及配设在所述第一线圈端部列间和所述第二线圈端部列间的片状的第二绝缘纸。
4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，所述第一绝缘纸和所述第二绝缘纸是将一张带状体卷绕少于n圈成为圆筒状而构成的，n是2以上的整数。
5.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述绝缘部件是卷绕固定在所述第一线圈端部和所述第二线圈端部上的绝缘胶带。
6.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述绝缘部件是充填在所述第一线圈端部列内、所述第一线圈端部列间、所述第二线圈端部列内和所述第二线圈端部列间并硬化了的绝缘性树脂。
7.如权利要求1～6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，所述第一线圈端部的径向尺寸形成为比所述直线部的径向尺寸小，并且所述第二线圈端部的径向尺寸形成为比所述直线部的径向尺寸小，在所述第一线圈端部内、所述第一线圈端部列间、所述第二线圈端部列内和所述第二线圈端部列间形成有收纳所述绝缘部件的间隙。
8.如权利要求1～6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，所述第一线圈端部相对于所述直线部沿径向位移，并且所述第二线圈端部相对于所述直线部沿径向位移，在所述第一线圈端部列内、所述第一线圈端部列间、所述第二线圈端部列内和所述第二线圈端部列间形成有收纳所述绝缘部件的间隙。
9.一种权利要求3所述的旋转电机的制造方法，具有：
制作所述多个绕线体的工序；
制作绕线组件的工序，在所述制作绕线组件的工序中，将所述绕线体沿周向以一个槽间距排列，并且将所述直线部沿径向排列成一列而构成的直线部列沿周向以一个槽间距排列，将所述第一线圈端部沿周向以一个槽间距排列而构成的所述第一线圈端部列沿径向排列m层或2p层，将所述第二线圈端部沿周向以一个槽间距排列而构成的所述第二线圈端部列沿径向排列m-1层或2p-1层；
将所述绕线组件安装于所述电枢铁心的工序；
第一绝缘纸安装工序，在所述第一绝缘纸安装工序中，将所述第一绝缘纸收纳于所述第一线圈端部列内和所述第二线圈端部列内；
第二绝缘纸安装工序，在所述第二绝缘纸安装工序中，将所述第二绝缘纸收纳于所述第一线圈端部列间和所述第二线圈端部列间。
10.如权利要求9所述的旋转电机的制造方法，其特征在于，在所述第一绝缘纸安装工序中，在将所述绕线组件安装于所述电枢铁心的工序之前，将所述第一绝缘纸从轴向外方插入所述绕线组件的所述第二线圈端部列间，通过所述直线部列的在径向上相邻的所述直线部间，收纳于所述第一线圈端部列内，并且将所述第一绝缘纸从轴向外方插入所述绕线组件的所述第一线圈端部列间，通过所述直线部列的在径向上相邻的所述直线部间，收纳于所述第二线圈端部列内。
11.如权利要求9或10所述的旋转电机的制造方法，其特征在于，所述第一绝缘纸和所述第二绝缘纸是由带状体制作的，所述带状体是将从滚动体导出的绝缘片材以将与导出方向正交的方向作为长边方向的方式剪断而制作的。
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