JP2006158070A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転子に大きな遠心力が加わっても、コイルエンドの変形や電線の飛び出しを生じないようにできる回転電機を提供する。
【解決手段】 コイルエンドにおいて、コイルエンドの外周の先端または全面とバインドテープの間に、電気絶縁性の不織布３０又は絶縁材料により形成された絶縁スペーサを配置し、前記不織布３０又は絶縁スペーサの周囲に樹脂を充填した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発電機や電動機等として用いられる回転電機に関するもので、特にその電機子の構造に関する。

回転電機は、一般的に、筒状のフレームと、前記フレームの内周面に固定した固定子と、前記フレームの軸方向両端面に取り付けたブラケットと、前記固定子の内周面と径方向の空隙を介して対向するようにして、前記ブラケットに、軸受を介して回転自在に支持した回転子とを備えて構成されている。
図１１は従来公知の回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＡ−Ａ線矢視平面図である。
図において、２１は回転子鉄心、２２は大コイル、２３は中コイル、２４は小コイル、２５は絶縁部、２６は支持部、２７は回転軸である。構成としては、絶縁部２５を有した支持部２６が回転軸２７に設置され、回転子鉄心２１のスロットに大コイル２２、中コイル２３、小コイル２４が装着されたものである。
製作手順としては、この状態で、これらのコイルを絶縁部２５及び支持部２６とともに緊縛ひもやバインドテープ等の緊縛手段（図示しない）により緊縛後、樹脂処理して完成となる。ここでは、コイルの巻回方式は同芯巻きで、機械的支持は大コイル２２と小コイル２４に対して行われる場合について説明する。
このような構造のものにおいて、回転子の回転により、３つの各コイル２２〜２４には遠心力が働く。３つの各コイル２２〜２４は緊縛手段と樹脂により固定されているが、これらの耐力よりも大きい負荷が加わると、コイルエンドが変形し、または緊縛手段が切断して電線がばらばらになり、外周へ大きく飛び出して、電線の損傷による同相間短絡や、固定子巻線との接触によるコイル破損を招くおそれがあった。
この対策として、各コイル２２〜２４を外周から機械的に固定する方法が考えられる。
図１２は従来技術による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視平面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｄ）はスペーサの斜視図である（特許文献１参照）。
図において、１は回転子鉄心、２〜４は回転子コイル、５はガラスバインドテープ、６は絶縁、７は鉄心押さえ、８は軸、９’はスペーサ、９Ａは突起、９Ｂは頂面、１０は通風穴、１２は冷却風、１３はスリーブ、１４は通風穴である。これは、コイルエンドの外周にガラスバインドテープ５を巻回したものである。さらに、コイルエンドの冷却を妨げないよう、スペーサ９’により通風穴１４を確保し、冷却風１２が通るようにしている。
これの製作手順としては、鉄心押さえ７上に配置した回転子コイル２〜４間に、側面に突起９Ａと頂面９Ｂを設けたスペーサ９’を対向して配置し、スペーサ９’の頂面９Ｂの位置で前記回転子コイル２〜４及び前記鉄心押さえ７とともにスリーブ１３によって一括にまとめて縛り、互いに対向する突起９Ａ、９Ａ間を避けてガラスバインドテープ５を全周に巻回するものである。ガラスバインドテープ５は、例えば厚さ０．３３ｍｍ、幅１９ｍｍで、エポキシ樹脂を含浸して半硬化状としたガラス繊維テープであり、張力を加えながらコイルエンドの全周に複数回巻回後、加熱硬化して完成するものである。
このように、従来技術による回転子のコイルエンドでは、コイルエンドの冷却を阻害することなく、コイルエンドを外周から機械的に固定して、回転遠心力によるコイルの飛び出しを防止することができる。
実用新案登録第２５５４４２９号公報（第３頁、図１−４）

従来の回転子のコイルエンドでは、コイルエンドの外周にガラスバインドテープを巻回する構成であるが、実際は、図１３のようにコイルエンドの先端まで巻回することができない。
図１３は、実際の回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＤ−Ｄ線矢視平面図である。
図において、２２ａは大コイル、２３ａは中コイル、２４ａは小コイル、２８は大コイル側バインドテープ、２９は小コイル側バインドテープ、Ｌ１は大コイル２２で先端が丸くなっている部分の軸方向長さである。ここでは、大コイル２２ａと中コイル２３ａを大コイル側バインドテープ２８でおさえ、小コイル２４ａを小コイル側バインドテープ２９でおさえる場合について説明する。このように、バインドテープの巻回を２箇所に分けているのは、コイルの冷却のためで、大コイル側バインドテープ２８と小コイル側バインドテープ２９の間において、風が通ることができる。
製作手順としては、まず、大コイル２２ａ、中コイル２３ａ、小コイル２４ａを回転子鉄心２１のスロットに挿入し、絶縁部２５及び支持部２６とともに緊縛ひもやバインドテープ等の緊縛手段により緊縛後、離型紙を全周に巻回、さらに張力を加えて熱収縮性テープを全周に巻回して、樹脂処理する。そして、離型紙と熱収縮性テープを全部剥がし、前記大コイル２２ａと中コイル２３ａの外周に前記大コイル側バインドテープ２８ａを、前記小コイル２４ａの外周に前記小コイル側バインドテープ２９を巻回して加熱して完成となる。バインドテープを巻回する前に樹脂処理を行っておくのは、浮き線の発生を防止して電線の束をひとつにまとめておくためであり、さらにガラス繊維との擦れから電線皮膜の傷付きを防止するためである。

図１３に示すように、コイルは電線が複数回巻回されたものであるため、実際は、大コイル２２ａの外周は丸く形成される。このため、大コイル２２ａの先端の、長さＬ１の部分において、大コイル側バインドテープ２８は、巻き落ちを生じるために巻回できず、大コイル２２ａの半分程度しか外周からおさえることができない。つまり、回転遠心力により、大コイル２２ａの変形や電線の飛び出しを生じることが懸念される。
また、大コイル２２ａ先端の丸みの形状は、コイルの整形状態によって１個ずつ異なっている。さらに、大コイル側バインドテープ２８の巻回作業はバインドテープ巻回機を用いるが、バインドテープ巻回機の主軸の回転速度や起動、停止頻度、大コイル側バインドテープ２８の送り方等の操作方法により、巻回位置がばらつき、大コイル２２ａの先端では、大コイル側バインドテープ２８によるおさえが安定してできない。つまり、大コイル２２ａ上で大コイル側バインドテープ２８が巻回できない部分がさらに広がり、ますます、大コイル２２ａの変形や電線の飛び出しを生じることが懸念されるという問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、回転子のコイルエンドをバインドテープで固定する構成の回転電機に適用でき、回転子に大きな遠心力が加わっても、コイルエンドの変形や電線の飛び出しを生じないように、冷却性能を低下させることなく、バインドテープをコイルエンドの外周の先端まで、さらに先端よりも突出した部分まで巻回することができ、樹脂の流出抑制手段によりコイルエンドの先端の機械的強度も向上できる回転電機を提供することを目的とするものである。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１記載の発明は回転電機に係り、筒状のフレームと、前記フレームの内周面に固定した固定子と、前記フレームの軸方向両端面に取り付けたブラケットと、前記固定子の内周面と径方向の空隙を介して対向するようにして、前記ブラケットに、軸受を介して回転自在に支持した回転子とを備え、前記回転子が、回転軸の外周面に固定され、複数のティースとスロットを有する薄板鋼板を積層して形成された回転子鉄心と、電線を前記スロット内に通し、軸方向の両端部が前記回転子鉄心の両端部から突出するようにして前記ティースに複数回巻回してリード線を接続し、コイルエンドの外周にバインドテープを巻回して形成された回転子コイルとを有し、前記コイルエンドの外周の先端と前記バインドテープの間に、電気絶縁性のスペーサを配置したことを特徴とする。
請求項２記載の発明は回転電機に係り、筒状のフレームと、前記フレームの内周面に固定した固定子と、前記フレームの軸方向両端面に取り付けたブラケットと、前記固定子の内周面と径方向の空隙を介して対向するようにして、前記ブラケットに、軸受を介して回転自在に支持した回転子とを備え、前記回転子が、回転軸の外周面に固定され、複数のティースとスロットを有する薄板鋼板を積層して形成された回転子鉄心と、電線を前記スロット内に通し、軸方向の両端部が前記回転子鉄心の両端部から突出するようにして前記ティースに複数回巻回してリード線を接続し、コイルエンドの外周にバインドテープを巻回して形成された回転子コイルとを有し、前記コイルエンドの外周の全面とバインドテープの間に、電気絶縁性のスペーサを配置したことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の回転電機において、前記電気絶縁性のスペーサの周囲に樹脂を充填したことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の回転電機において、前記電気絶縁性のスペーサが絶縁材料により形成された不織布であることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の回転電機において、前記電気絶縁性のスペーサが絶縁材料により構成された円環であることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の回転電機において、前記電気絶縁性のスペーサが、全周に巻回した絶縁材料により構成されたシートであることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載の回転電機において、前記円環又は前記全周巻回シートに冷却穴を設けたことを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項記載の回転電機において、前記電気絶縁性のスペーサの先端が前記コイルエンドの外周の先端よりも長くなるように配置したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によると、回転子のコイルエンドにおける外周の先端とバインドテープの間に、電気絶縁性のスペーサを配置した構造としたので、コイルエンドの外周において、広い面において平坦にすることができ、さらに安定してバインドテープを巻回することができる。
また、請求項２記載の発明によると、前記コイルエンドの外周の全面とバインドテープの間に、電気絶縁性のスペーサを配置した構造としたので、コイルエンドの外周の全面において、より広い面において平坦にすることができ、さらに安定してバインドテープを巻回することができる。
また、請求項３記載の発明によると、前記コイルエンドの外周とバインドテープの間に、絶縁材料により構成された円環を配置し、または絶縁材料により構成されたシートを全周に巻回し、前記円環、シートの周囲に樹脂を充填した構造としたので、コイルエンドの外周の先端まで、さらに先端よりも突出した部分まで平坦にして、バインドテープを安定して巻回することができると同時に、樹脂の流出抑制もでき、コイルエンドの先端の機械的強度を向上することができる。
また、請求項４記載の発明によると、前記コイルエンドの外周の先端とバインドテープの間に、不織布を配置した構造としたので、不織布の形状追随性により、コイルエンドの外周の形状を先端まで、さらに先端よりも突出した部分まで平坦にすることができ、バインドテープをコイルエンドの外周の先端まで、さらに先端よりも突出した部分まで安定して巻回することができる回転電機とすることができる。

請求項５記載の発明によると、回転子のコイルエンドにおける外周とバインドテープの間に、絶縁材料により構成された円環を配置した構造としたので、回転子のコイルエンドをバインドテープで固定する構成の回転電機に適用でき、コイルエンドの外周の形状を先端まで、さらに先端よりも突出した部分まで平坦にすることができ、バインドテープをコイルエンドの外周の先端まで、さらに先端よりも突出した部分まで安定して巻回することができる回転電機とすることができる。
また、請求項６記載の発明によると、前記コイルエンドの外周とバインドテープの間に、絶縁材料により構成されたシートを全周に巻回した構造としたので、コイルエンドの整形状態に合わせて最適な平面を作ることができ、バインドテープをコイルエンドの外周の先端まで、さらに先端よりも突出した部分まで安定して巻回することができる。
また、請求項７記載の発明によると、前記コイルエンドの外周とバインドテープの間に、絶縁材料により構成された円環又は全周巻回シートに冷却穴を設けた構造としたので、コイルの冷却性能を低下させることなく、広い面において平坦にすることができ、バインドテープをコイルエンドの外周の先端まで、さらに先端よりも突出した部分まで安定して巻回することができる。
請求項８記載の発明によると、電気絶縁性のスペーサの先端がコイルエンドの外周の先端よりも長くなるように配置したので、大コイルの外周の先端を、外周から確実に覆うことになる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＥ−Ｅ線矢視平面図である。図１において、２８ａは大コイル側バインドテープ、３０は長さの短い不織布である。不織布３０は、アラミッド繊維やポリエステル繊維を機械的にランダムに絡ませたもので、耐熱性、電気絶縁性が優れ、かつ弾力性があって、ポーラス構造のものであり、適当な大きさに切断して使用する。
製作手順と作用について説明する。まず、大コイル２２ａ、中コイル２３ａ、小コイル２４ａを回転子鉄心２１のスロットに挿入し、絶縁部２５及び支持部２６とともに緊縛ひもやバインドテープ等の緊縛手段により緊縛後、前記大コイル２２ａの外周に、不織布３０を置く。前記不織布３０の置き方は、手で押さえておくか、常温硬化型エポキシ樹脂等を点漬けして固定する。この後、離型紙を全周に巻回、さらに張力を加えて熱収縮性テープを全周に巻回する。これにより、前記不織布３０は外周から押さえつけられ、前記大コイル２２ａとの隙間の広さに応じて形状が変化するので、前記大コイル２２ａの外周の先端において、丸い形状から平坦にすることができる。
この後、樹脂処理する。
これにより、前記大コイル２２ａの外周を平坦な形でかたくすることができ、前記大コイル側バインドテープ２８ａの巻回時、巻き落ちを防止して先端まで巻回することができる。そして、離型紙と熱収縮性テープを全部剥がし、前記不織布３０と中コイル２３ａの外周に前記大コイル側バインドテープ２８ａを、前記小コイル２４ａの外周に前記小コイル側バインドテープ２９を巻回して加熱して完成となる。
本発明が特許文献１と異なる部分は、回転子巻線の間に、側面に突起と頂面を設けたスペーサを対向して配置し、スペーサの頂面の位置で前記回転子巻線及び鉄心押さえとともにスリーブによって一括にまとめて縛り、互いに対向する突起間を避けてガラスバインドテープを全周に巻回するのではなく、大コイルの外周の先端とバインドテープの間に、電気絶縁性の不織布を配置した点である。

なお、前記不織布３０の代わりに、コイルエンドの外周の全面を覆う不織布３０’を配置すると大コイル側バインドテープ２８ａの巻回時の巻き落ちをさらに確実に防止することができる。このことは以下の実施例のいずれにも当てはまることである。

図２は本発明の第１の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は不織布の先端が大コイルの先端よりも長くなるように配置した場合のコイルエンドの側面図、（ｃ）はＦ−Ｆ線矢視平面図である。図２は不織布３０の先端を大コイル２２ａの先端よりも長くなるように配置した例を示している。
図に示すように、不織布３０の先端を大コイル２２ａの先端よりも長くなるように配置することで、大コイル２２ａの外周の先端を外周から確実に覆うことになる。この状態にて樹脂で固めることにより、前記大コイル側バインドテープ２８ａを前記大コイル２２ａの先端よりも突出した部分まで巻回することができ、前記大コイル２２ａの外周の先端を確実におさえることができる。
また、本実施例では、前記大コイル側バインドテープ２８ａを巻回する前に、樹脂処理を行う場合について説明したが、前記不織布３０を置いた後、直接前記大コイル側バインドテープ２８ａを巻回し、まとめて樹脂処理を行ってもよい。この場合、離型紙等の巻回、除去が不要になり、製作工数を低減させることができる。さらに、コイルの巻き方が同芯巻きではない集中巻きに対しても、コイルエンドの外周の先端に前記不織布３０を設置することにより、同様の効果を得ることができる。

図３は、本発明の第２の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＧ−Ｇ線矢視平面図である。図３において、３１は絶縁スペーサである。絶縁スペーサ３１は、耐熱性、電気絶縁性、機械的強度、耐環境性、及び作業性の点において優れる絶縁シートで、全芳香族ポリアミド紙や電気絶縁用ポリエステルフィルム、電気絶縁用ポリエステルフィルムの両面に全芳香族ポリアミド紙を接着剤で貼り合わせた全芳香族ポリアミド紙／電気絶縁用ポリエステルフィルム貼り合わせシート等が用いられる。 または、絶縁板で、エポキシ樹脂やポリエステル樹脂のような耐熱性の高い熱硬化性樹脂を注型したり、ガラス基材に含浸させて積層後に機械加工を行って、製作される。

次に、製作手順と作用について説明する。
まず、大コイル２２ａ、中コイル２３ａ、小コイル２４ａを回転子鉄心２１のスロットに挿入し、絶縁部２５及び支持部２６とともに緊縛ひもやバインドテープ等の緊縛手段により緊縛後、前記大コイル２２ａの外周に、絶縁スペーサ３１を置く。前記絶縁スペーサ３１の置き方は、手で押さえておくか、常温硬化型エポキシ樹脂等を点漬けして固定する。これにより、熱収縮性テープをさらに平坦に巻回することができる。
この後、離型紙を全周に巻回、さらに張力を加えて熱収縮性テープを全周に巻回し、樹脂処理する。これにより、前記大コイル２２ａの外周を平坦な形でかたくすることができ、前記大コイル側バインドテープ２８ａの巻回時、巻き落ちを防止して先端まで巻回することができる。
そして、離型紙と熱収縮性テープを全部剥がし、前記絶縁スペーサ３１と中コイル２３ａの外周に前記大コイル側バインドテープ２８ａを、前記小コイル２４ａの外周に前記小コイル側バインドテープ２９を巻回して加熱して完成となる。
ここで、絶縁スペーサ３１において、その先端は前記大コイル２２ａの先端よりも長くなるように配置しても良い。

図４は、本発明の第３の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＨ−Ｈ線矢視平面図である。
図において、３２は長さの長い不織布である。不織布３２は、アラミッド繊維やポリエステル繊維を機械的にランダムに絡ませたもので、耐熱性、電気絶縁性が優れ、かつ弾力性があって、ポーラス構造のものであり、大コイル２２ａから中コイル２３ａ、小コイル２４ａまで覆うことができるほど軸方向に長いものである。
次に、製作手順と作用について説明する。
まず、大コイル２２ａ、中コイル２３ａ、小コイル２４ａを回転子鉄心２１のスロットに挿入し、絶縁部２５及び支持部２６とともに緊縛ひもやバインドテープ等の緊縛手段により緊縛後、前記３つのコイル２２ａ、２３ａ、２４ａの外周に、前記不織布３２を置く。前記不織布３２の置き方は、手で押さえておくか、常温硬化型エポキシ樹脂等を点漬けして固定する。
この後、離型紙を全周に巻回、さらに張力を加えて熱収縮性テープを全周に巻回する。これにより、前記不織布３２は外周から押さえつけられ、前記大コイル２２ａとの隙間の広さに応じて形状が変化するので、前記大コイル２２ａの外周の先端において、丸い形状から平坦にすることができる。
この後、樹脂処理する。これにより、前記大コイル２２ａの外周を平坦な形でかたくすることができ、前記大コイル側バインドテープ２８ａの巻回時、巻き落ちを防止して先端まで巻回でき、前記小コイル２４ａの外周もきれいに巻回することができる。
そして、離型紙と熱収縮性テープを全部剥がし、前記不織布３２の外周に前記大コイル側バインドテープ２８ａと小コイル側バインドテープ２９を巻回して加熱して完成となる。
ここで、前記不織布３２において、その先端は前記大コイル２２ａの先端よりも長くなるように配置しても良い。
また、前記不織布３２の代わりに、絶縁シートや絶縁板による構成される絶縁スペーサ、または不織布と絶縁スペーサを重ねて用いても良い。

図５は、本発明の第４の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＩ−Ｉ線矢視平面図である。
図において、３３は樹脂層である。樹脂層３３は、耐熱性に優れるエポキシ樹脂やポリエステル樹脂で、無機充填剤を配合する等した高粘度樹脂で形成される。
次に、製作手順と作用について説明する。
まず、大コイル２２ａ、中コイル２３ａ、小コイル２４ａを回転子鉄心２１のスロットに挿入し、絶縁部２５及び支持部２６とともに緊縛ひもやバインドテープ等の緊縛手段により緊縛後、大コイル２２ａの外周に、不織布３０を置く。前記不織布３０の置き方は、手で押さえておくか、常温硬化型エポキシ樹脂等を点漬けして固定する。
この後、離型紙を全周に巻回、さらに張力を加えて熱収縮性テープを全周に巻回し、前記不織布３０の周囲に高粘度樹脂を充填して樹脂層３３を形成する。これにより、前記不織布３０及び大コイル２２ａからの樹脂の流出を抑制して、樹脂の充填性を向上し、大コイル２２ａの機械的強度を向上することができる。
この後、樹脂処理し、離型紙と熱収縮性テープを全部剥がし、前記不織布３０と中コイル２３ａの外周に前記大コイル側バインドテープ２８ａを、前記小コイル２４ａの外周に前記小コイル側バインドテープ２９を巻回して加熱して完成となる。
ここで、前記不織布３０において、その先端は前記大コイル２２ａの先端よりも長くなるように配置しても良い。
また、前記不縮布３０の代わりに、絶縁シートや絶縁板による構成される絶縁スペーサ、または不織布と絶縁スペーサを重ねて用いても良く、軸方向の長さも前記大コイル２２ａから中コイル２３ａ、小コイル２４ａまで覆うことができるほど長くても良い。

図６は、本発明の第５の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は円環の斜視図、（ｂ）はコイルエンドの側面図、（ｃ）はＪ−Ｊ線矢視平面図である。
図において、２８ａは大コイル側バインドテープ、４０は円環、円環４０は、耐熱性、電気絶縁性、機械的強度、耐環境性、及び作業性の点において優れる絶縁シートで、全芳香族ポリアミド紙や電気絶縁用ポリエステルフィルム、電気絶縁用ポリエステルフィルムの両面に全芳香族ポリアミド紙を接着剤で貼り合わせた全芳香族ポリアミド紙／電気絶縁用ポリエステルフィルム貼り合わせシート等を、コイルエンドの外周よりも若干大きく丸めて、両端を固定して円筒状にしたものである。
次に、製作手順と作用について説明する。
まず、大コイル２２ａ、中コイル２３ａ、小コイル２４ａを回転子鉄心２１のスロットに挿入し、絶縁部２５及び支持部２６とともに緊縛ひもやバインドテープ等の緊縛手段により緊縛後、前記大コイル２２ａの外周に、円環４０をはめ込む。前記円環４０の固定方法は、手で押さえておくか、常温硬化型エポキシ樹脂等を点漬けして固定する。これにより、前記大コイル２２ａの外周の先端において、丸い形状から平坦にすることができる。
この後、離型紙を全周に巻回、さらに張力を加えて熱収縮性テープを全周に巻回、樹脂処理する。これにより、前記大コイル２２ａの外周を平坦な形でかたくすることができ、前記大コイル側バインドテープ２８ａの巻回時、巻き落ちを防止して先端まで巻回することができる。
そして、離型紙と熱収縮性テープを全部剥がし、前記円環４０の外周に前記大コイル側バインドテープ２８ａを、前記小コイル２４ａの外周に前記小コイル側バインドテープ２９を巻回して加熱して完成となる。

本発明が特許文献１と異なる部分は、回転子巻線の間に、側面に突起と頂面を設けたスペーサを対向して配置し、スペーサの頂面の位置で前記回転子巻線及び鉄心押さえとともにスリーブによって一括にまとめて縛り、互いに対向する突起間を避けてガラスバインドテープを全周に巻回するのではなく、大コイルの外周に絶縁材料により構成された円環を配置し、バインドテープを全周に巻回した点である。
ここで、円環４０において、その先端は前記大コイル２２ａの先端よりも長くなるように配置しても良い。この場合、図７に示すように、大コイル２２ａの外周の先端を外周から確実に覆うことになる。図７は本発明の第５の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は円環の先端が大コイルの先端よりも長くなるように配置した場合のコイルエンドの側面図、（ｃ）はＫ−Ｋ線矢視平面図である。大コイル２２ａの外周の先端を外周から確実に覆った状態にて樹脂で固めることにより、前記大コイル側バインドテープ２８ａを前記大コイル２２ａの先端よりも突出した部分まで巻回することができ、前記大コイル２２ａの外周の先端を確実におさえることができる。
また、本実施例では、前記大コイル側バインドテープ２８ａを巻回する前に、樹脂処理を行う場合について説明したが、前記円環４０をはめ込んだ後、直接前記大コイル側バインドテープ２８ａを巻回し、まとめて樹脂処理を行ってもよい。この場合、離型紙等の巻回、除去が不要になり、製作工数を低減させることができる。
さらに、コイルの巻き方が同芯巻きではない集中巻きに対しても、コイルエンドの外周の先端に前記円環４０を設置することにより、同様の効果を得ることができる。

図８は、本発明の第６の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は円環の斜視図、（ｂ）はコイルエンドの側面図、（ｃ）はＬ−Ｌ線矢視平面図である。
図において、４１は円環、４１ａは冷却穴である。円環４１は、耐熱性、電気絶縁性、機械的強度、耐環境性、及び作業性の点において優れる絶縁シートで、全芳香族ポリアミド紙や電気絶縁用ポリエステルフィルム、電気絶縁用ポリエステルフィルムの両面に全芳香族ポリアミド紙を接着剤で貼り合わせた全芳香族ポリアミド紙／電気絶縁用ポリエステルフィルム貼り合わせシート等を、コイルエンドの外周よりも若干大きく丸めて、両端を固定して円筒状にしたもので、中コイル２３ａと小コイル２４ａの隙間に該当する部分に、複数の冷却穴４１ａを設けている。
次に、製作手順と作用について説明する。
まず、大コイル２２ａ、中コイル２３ａ、小コイル２４ａを回転子鉄心２１のスロットに挿入し、絶縁部２５及び支持部２６とともに緊縛ひもやバインドテープ等の緊縛手段により緊縛後、前記大コイル２２ａの外周に、円環４１をはめ込む。前記円環４１の固定方法は、手で押さえておくか、常温硬化型エポキシ樹脂等を点漬けして固定する。これにより、熱収縮性テープをさらに平坦に巻回することができる。
この後、離型紙を全周に巻回、さらに張力を加えて熱収縮性テープを全周に巻回し、樹脂処理する。これにより、前記大コイル２２ａの外周を平坦な形でかたくすることができ、前記大コイル側バインドテープ２８ａの巻回時、巻き落ちを防止して先端まで巻回することができ、また前記小コイル２４ａの外周もきれいに巻回することができる。
そして、離型紙と熱収縮性テープを全部剥がし、前記円環４１の外周に前記大コイル側バインドテープ２８ａと小コイル側バインドテープ２９を巻回して加熱して完成となる。
ここで、円環４１において、その先端は前記大コイル２２ａの先端よりも長くなるように配置しても良い。

図９は、本発明の第７の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）はシートを丸めた場合の斜視図、（ｂ）はコイルエンドの側面図である。
図において、４２はシートである。シート４２は、耐熱性、電気絶縁性、機械的強度、耐環境性、及び作業性の点において優れる絶縁材料により構成されたもので、全芳香族ポリアミド紙や電気絶縁用ポリエステルフィルム、電気絶縁用ポリエステルフィルムの両面に全芳香族ポリアミド紙を接着剤で貼り合わせた全芳香族ポリアミド紙／電気絶縁用ポリエステルフィルム貼り合わせシート等である。

次に、製作手順と作用について説明する。
まず、大コイル２２ａ、中コイル２３ａ、小コイル２４ａを回転子鉄心２１のスロットに挿入し、絶縁部２５及び支持部２６とともに緊縛ひもやバインドテープ等の緊縛手段により緊縛後、前記３つのコイル２２ａ、２３ａ、２４ａの外周に、前記シート４２を巻き付ける。前記シート４２の巻き付け方は、手で押さえておくか、常温硬化型エポキシ樹脂等を、巻き始めの面と巻き終わりの面に点漬けして固定する。
この後、離型紙を全周に巻回、さらに張力を加えて熱収縮性テープを全周に巻回する。 これにより、前記シート４２は外周から押さえつけられ、前記大コイル２２ａとの隙間の広さに応じて形状が変化するので、前記大コイル２２ａの外周において、丸い形状から平坦にすることができる。
この後、樹脂処理する。これにより、前記大コイル２２ａの外周の先端を平坦な形でかたくすることができ、前記大コイル側バインドテープ２８ａの巻回時、巻き落ちを防止して先端まで巻回できる。
そして、離型紙と熱収縮性テープを全部剥がし、前記シート４２の外周に前記大コイル側バインドテープ２８ａを、小コイル２４ａの外周に小コイル側バインドテープ２９を巻回して加熱して完成となる。
ここで、前記シート４２において、その先端は前記大コイル２２ａの先端よりも長くなるように配置しても良い。また、前記シート４２として、電気絶縁性の不織布を用いても良い。この不織布は、アラミッド繊維やポリエステル繊維を機械的にランダムに絡ませたもので、耐熱性、電気絶縁性が優れ、ポーラス構造のものであり、樹脂が容易に含浸して充填できるものである。この場合の効果としては、大コイル２２ａの外周の絶縁厚みが厚くなり、機械的強度を向上することができる。また、前記シート４２に冷却穴を設けて巻回しても良い。

図１０は、本発明の第８の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＭ−Ｍ線矢視平面図である。図１０において、４３は樹脂層である。樹脂層４３は、耐熱性に優れるエポキシ樹脂やポリエステル樹脂で、無機充填剤を配合する等した高粘度樹脂で形成される。
次に、製作手順と作用について説明する。
まず、大コイル２２ａ、中コイル２３ａ、小コイル２４ａを回転子鉄心２１のスロットに挿入し、絶縁部２５及び支持部２６とともに緊縛ひもやバインドテープ等の緊縛手段により緊縛後、大コイル２２ａの外周に、絶縁材料により構成されたシート４２を巻き付ける。前記シート４２の巻き付け方は、手で押さえておくか、常温硬化型エポキシ樹脂等を、巻き始めの面と巻き終わりの面に点漬けして固定する。
この後、離型紙を全周に巻回、さらに張力を加えて熱収縮性テープを全周に巻回し、前記シート４２の周囲に高粘度樹脂を充填して樹脂層４３を形成する。これにより、前記シート４２及び大コイル２２ａからの樹脂の流出を抑制して樹脂の充填性を向上するとともに、前記樹脂層４３と合わせて、大コイル２２ａの機械的強度を向上することができる。
この後、樹脂処理し、離型紙と熱収縮性テープを全部剥がし、前記シート４２と中コイル２３ａの外周に前記大コイル側バインドテープ２８ａを、前記小コイル２４ａの外周に前記小コイル側バインドテープ２９を巻回して加熱して完成となる。
ここで、前記シート４２において、その先端は前記大コイル２２ａの先端よりも長くなるように配置しても良い。
また、前記シート４２の代わりに、円環や、冷却穴を設けた円環をはめ込んでも良いし、前記シート４２に冷却穴を設けて巻回しても良い。

本発明の第１の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＥ−Ｅ線矢視平面図である。 本発明の第１の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は不織布の先端が大コイルの先端よりも長くなるように配置した場合のコイルエンドの側面図、（ｃ）はＦ−Ｆ線矢視平面図である。 本発明の第２の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＧ−Ｇ線矢視平面図である。 本発明の第３の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＨ−Ｈ線矢視平面図である。 本発明の第４の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＩ−Ｉ線矢視平面図である。 本発明の第５の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は円環の斜視図、（ｂ）はコイルエンドの側面図、（ｃ）はＪ−Ｊ線矢視平面図である。 本発明の第５の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は円環の先端が大コイルの先端よりも長くなるように配置した場合のコイルエンドの側面図、（ｃ）はＫ−Ｋ線矢視平面図である。 本発明の第６の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は円環の斜視図、（ｂ）はコイルエンドの側面図、（ｂ）はＬ−Ｌ線矢視平面図である。 本発明の第７の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は絶縁シートを丸めた場合の斜視図、（ｂ）はコイルエンドの側面図である。 本発明の第８の実施例による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＭ−Ｍ線矢視平面図である。 回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＡ−Ａ線矢視平面図である。 従来技術による回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線矢視平面図、（ｃ）はＣ−Ｃ線断面図、（ｄ）はスペーサの斜視図である。 実際の回転子のコイルエンドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＤ−Ｄ線矢視平面図である。

符号の説明

１ 回転子鉄心
２、３、４ 回転子巻線
５ ガラスバインドテープ
６ 絶縁
７ 鉄心押さえ
８ 軸
９’ スペーサ
９Ａ 突起
９Ｂ 頂面
１０ 通風穴
１２ 冷却風
１３ スリーブ
１４ 通風穴
２１ 回転子鉄心
２２、２２ａ 大コイル
２３、２３ａ 中コイル
２４、２４ａ 小コイル
２５ 絶縁部
２６ 支持部
２７ 回転軸
２８、２８ａ 大コイル側バインドテープ
２９ 小コイル側バインドテープ
３０ 長さの短い不織布
３１ 絶縁スペーサ
３２ 長さの長い不織布
３３ 樹脂層
４０、４１ 円環
４１ａ 冷却穴
４２ シート
Ｌ１ 大コイルで先端が丸くなっている部分の軸方向長さ

Claims (8)

1. 筒状のフレームと、
   前記フレームの内周面に固定した固定子と、
   前記フレームの軸方向両端面に取り付けたブラケットと、
   前記固定子の内周面と径方向の空隙を介して対向するようにして、前記ブラケットに、軸受を介して回転自在に支持した回転子とを備え、
   前記回転子が、
   回転軸の外周面に固定され、複数のティースとスロットを有する薄板鋼板を積層して形成された回転子鉄心と、
   電線を前記スロット内に通し、軸方向の両端部が前記回転子鉄心の両端部から突出するようにして前記ティースに複数回巻回してリード線を接続し、コイルエンドの外周にバインドテープを巻回して形成された回転子コイルとを有し、
   前記コイルエンドの外周の先端と前記バインドテープの間に、電気絶縁性のスペーサを配置したことを特徴とする回転電機。
2. 筒状のフレームと、
   前記フレームの内周面に固定した固定子と、
   前記フレームの軸方向両端面に取り付けたブラケットと、
   前記固定子の内周面と径方向の空隙を介して対向するようにして、前記ブラケットに、軸受を介して回転自在に支持した回転子とを備え、
   前記回転子が、
   回転軸の外周面に固定され、複数のティースとスロットを有する薄板鋼板を積層して形成された回転子鉄心と、
   電線を前記スロット内に通し、軸方向の両端部が前記回転子鉄心の両端部から突出するようにして前記ティースに複数回巻回してリード線を接続し、コイルエンドの外周にバインドテープを巻回して形成された回転子コイルとを有し、
   前記コイルエンドの外周の全面とバインドテープの間に、電気絶縁性のスペーサを配置したことを特徴とする回転電機。
3. 前記電気絶縁性のスペーサの周囲に樹脂を充填したことを特徴とする請求項１又は２記載の回転電機。
4. 前記電気絶縁性のスペーサが絶縁材料により形成された不織布であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項記載の回転電機。
5. 前記電気絶縁性のスペーサが絶縁材料により構成された円環であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項記載の回転電機。
6. 前記電気絶縁性のスペーサが、全周に巻回した絶縁材料により構成されたシートであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項記載の回転電機。
7. 前記円環又は前記全周巻回シートに冷却穴を設けたことを特徴とする請求項５又は６記載の回転電機。
8. 前記電気絶縁性のスペーサの先端が前記コイルエンドの外周の先端よりも長くなるように配置したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の回転電機。

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