JP5680137B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、相間絶縁構造が施された回転電機に関する。

ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）の駆動主機用モータでは、搭載空間に制約がある上、限られたバッテリ電圧で高い出力を得なければならない。また、極めて高いレベルの小型化、高出力化の要求が強く、これを達成する手段の一つとして、コイルの素線銅線に矩形断面の線を使用し、固定子スロット内のコイル占積率を高める方法がある。矩形断面線を用いたコイルの巻線方式としては集中巻と分布巻があり、分布巻にはセグメント波巻、連続波巻、重ね巻などがある。

一方、ＨＥＶ，ＥＶの駆動主機用モータの駆動電圧は高くなる傾向にあり、コイルエンドの相間絶縁構造（コイル間、コイルエンドと端末線、端末線と端末線）の確立が重要となっている。

このような背景のもと、分布巻の固定子コイルを矩形断面線とした場合、コイルエンドの相間絶縁を確保するための構造が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。これらはセグメント波巻に対しての相間絶縁構造であり、セグメント波巻は端末線が一部(入力線など)のみ発生する構造であるため、コイルエンドと端末線、端末線と端末線の相間絶縁は考慮する必要がなかった。

特開２００５−２０９４３号公報 特開２００５−１２４３８８号公報

一方、コイルエンドを跨いで端末線同士を接続する回転電機、例えば、コイル巻線方式として重ね巻を採用している回転電機においては、コイルエンドと端末線との間、および端末線と端末線との間の相間絶縁を確保する必要がある。コイル巻線方式の一例として、重ね巻がある。このコイルエンドを跨いで端末線同士を接続する回転電機の相間絶縁構造は、上述したセグメント波巻に対する相間絶縁構造では対応できないといった問題があった。

請求項１の発明は、固定子鉄心の複数のスロット内に固定子巻線が施され、前記固定子巻線のコイルエンドを跨ぐように該固定子巻線の内周側導体端末線と外周側導体端末線とが接続され、その接続のために前記コイルエンドを跨ぐように導体部が配置される固定子と、前記固定子の内側に回転可能に設けられた回転子と、少なくとも前記コイルエンドの頂部を覆うとともに、前記内周側導体端末線と前記コイルエンドとの間および前記外周側導体端末線と前記コイルエンドとの間に介在する絶縁部材とを備え、絶縁部材が、コイルエンドの外周と外周側導体端末線との間に設けられた第１の筒状絶縁部と、コイルエンドの内周と内周側導体端末線との間に設けられた第２の筒状絶縁部と、第１および第２の筒状絶縁部の軸方向端部を連結するように設けられ、コイルエンドと前記導体部との間に配置されるリング状絶縁板とを備えるようにしたもので、前記リング状絶縁板は、前記コイルエンド側の面の反対面に形成された溝または一対の凸壁で構成されると共に前記導体部が収納されるガイド溝を有し、コイルエンドは、第１および第２の筒状絶縁部とリング状絶縁板とで囲まれた空間に収容される。
請求項２の発明は、請求項１に記載の回転電機において、第１の筒状絶縁部に形成され
、冷却オイルをコイルエンドが収容される空間へ供給するための供給口と、第１の筒状絶縁部に形成され、供給された冷却オイルを排出するための排出口とを備える。
請求項３の発明は、請求項１に記載の回転電機において、第１の筒状絶縁部に形成され、冷却オイルをコイルエンドが収容される空間へ供給するための第１の供給口と、供給された冷却オイルの流路に設けられ、冷却オイルの流れを阻止する仕切り部材と、第１の筒状絶縁部に形成され、仕切り部材で阻止された冷却オイルを排出するための第１の排出口と、第１の筒状絶縁部に形成され、仕切り部材よりも下流側の空間に冷却オイルを供給するための第２の供給口と、第１の筒状絶縁部に形成され、第２の供給口から供給された冷却オイルを排出するための第２の排出口と、を備えるようにしたものである。
請求項４の発明は、固定子鉄心の複数のスロット内に固定子巻線が施され、前記固定子巻線のコイルエンドを跨ぐように該固定子巻線の内周側導体端末線と外周側導体端末線とが接続導体により接続された固定子と、前記固定子の内側に回転可能に設けられた回転子と、少なくとも前記コイルエンドの頂部を覆うとともに、前記内周側導体端末線と前記コイルエンドとの間および前記外周側導体端末線と前記コイルエンドとの間に介在する絶縁部材とを備え、絶縁部材が、コイルエンドの頂部を覆い、前記コイルエンド側の面の反対面に形成された溝または一対の凸壁で構成されるガイド溝を有するリング状絶縁板と、リング状絶縁板のガイド溝に固設され、該リング状絶縁板を介してコイルエンドを跨ぐように設けられた前記接続導体と、外周側導体端末線と前記コイルエンドとの間に設けられた第１の絶縁壁と、内周側導体端末線とコイルエンドとの間に設けられた第２の絶縁壁とを有するものであって、リング状絶縁板の外周から固定子鉄心へと延在し、外周側導体端末線を覆うように設けられた第１の筒状体と、リング状絶縁板の内周から固定子鉄心へと延在し、内周側導体端末線を覆うように設けられた第２の筒状体と、第１の筒状体に形成され、リング状絶縁板、第１の筒状体および第２の筒状体によって囲まれた空間に冷却オイルを供給するための供給口と、第１の筒状体に形成され、供給された冷却オイルを排出するための排出口とを備えるようにした。

本発明によれば、コイルエンドを跨いで端末線同士を接続する固定子における相間絶縁を、確実に行うことができる。

回転電機の側面断面図である。 回転電機の固定子を示す断面図である。 回転電機の回転子の断面を示す斜視図である。 ２Ｙ接続された固定子コイル４１３の接続図である。 コイルＵ１１，Ｕ１２の詳細を示す図であり、（ａ）は接続前を、（ｂ）は接続後をそれぞれ示す。 スロット４１１と固定子コイル４１３を構成するコイルの配置関係を示す図である。 固定子鉄心４１２内に装着された接続前のコイルの様子を示す斜視図である。 導体端末線２１１，２１２の接続構造を説明する図である。 第１の相間絶縁構造を説明する図である。 絶縁部材１０３の作成手順を説明する図である。 配線板１２０を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 配線板１２０のコイルエンド２２０への装着手順を説明する図である。 配線板１２０が装着されたコイルエンドの一部を示す図である。 絶縁部材１３０を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 絶縁部材１３０のコイルエンド２２０への装着手順を説明する図である。 絶縁部材１４０を示す斜視図である。 絶縁部材１４０が装着されたコイルエンド２２０を示す図である。 第５の相間絶縁構造を説明する図である。 結線板１７０を説明する図であり、（ａ）は結線板１７０の平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｃ）は接続導体１７２の斜視図である。 結線板１７０のコイルエンド２２０への装着手順を示す図である。 結線板１８０の構造を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図、（ｃ）は接続導体１８２の斜視図である。 結線板１８０のコイルエンド２２０への装着手順を示す図である。 第７の相間絶縁構造の変形例を示す図である。 第８の相間絶縁構造における結線板１９０の構造を示す図であり、（ａ）は結線板１９０の表面側を示す図、（ｂ）は結線板１９０の裏面側を示す図で、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。 結線板１９０の装着手順を示す図である。 結線板１９０の変形例を示す図である。 第９の相間絶縁構造における絶縁部材１４０を示す図である。 図２７に示す絶縁部材１４０の変形例を示す図であり、（ａ）は絶縁部材１４０の側面図、（ｂ）はＧ１−Ｇ１断面図、（ｃ）はＧ２−Ｇ２断面図、（ｄ）はＧ３−Ｇ３断面図である。 冷却オイル１４４ａ，１４４ｂの流れを説明する図である。 絶縁部材７００を示す図であり、（ａ）は表面側を示し、（ｂ）は裏面側を示す。 図３０（ａ）のＨ−Ｈ断面を示す図である。 絶縁部材７００の装着手順を示す図である。 端末接続部２１１ａ，２１２ａの位置決めに関する変形例を示す図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について誘導型回転電機を例に説明する。この回転電機はハイブリット自動車等の駆動系に使用され、車輪を駆動する駆動用のモータの機能と、発電を行う発電機の機能の両方を有している。回転電機は、例えば、停止中のエンジンの始動に用いられたり、エンジンと共に車両を走行するためのトルク発生に用いられたり、単独のトルクで車両走行に用いられたりする。

図１は、回転電機の側面断面図である。図２は、図１に示す回転電機の固定子の断面を示す図である。図３は、回転電機の回転子の断面を示す斜視図である。回転電機は、軸方向の一端側が開口した有底筒状のハウジング１と、このハウジング１の開口端を封止するカバー２を有している。ハウジング１とカバー２は、複数本、例えば６本のボルト３によって締結されている。ハウジング１の内側には水路形成部材２２が設けられおり、固定子４はその水路形成部材２２の内側に焼き嵌め等で固定されている。水路形成部材２２の図示左端のフランジはハウジング１とカバー２とに挟まれて固定されており、水路２４が水路形成部材２２とハウジング１との間に形成される。回転電機を冷却する冷却水は、ハウジング１に形成された取入口３２から水路２４に取り入れられた後、ハウジング１の排出口３４から排出される。

固定子４は、複数のスロット４１１が周方向等間隔に設けられた固定子鉄心４１２と、各スロット４１１内に巻回された３相の固定子コイル４１３とによって構成されている。本実施の形態の誘導型回転電機は、８極構成の固定子コイル４１３はスター結線にて結線され、それぞれの相は一対の巻線部分が並列に接続された２Ｙ結線となっている。固定子コイル４１３が巻回される固定子鉄心４１２には、４８のスロット４１１が形成されている。固定子鉄心４１２は、例えば厚さ０.０５〜０.３５mmの電磁鋼板を打ち抜き加工またはエッチング加工により成形し、成形された電磁鋼板を積層して構成された積層鋼板からなり、周方向に等間隔の放射状に配置された複数のスロット４１１が形成されている。

固定子鉄心４１２の内周側には、固定子鉄心４１２と微小な隙間を介して対向するように、回転子５が回転可能に配置されている。回転子５はシャフト６に固定されており、シャフト６と一体に回転する。シャフト６は、ハウジング１およびカバー２にそれぞれ設けられた一対のボールベアリング７ａ，７ｂによって回転自在に支持されている。これらのベアリング７ａ，７ｂの内、カバー２側のベアリング７ａは、不図示の固定板によってカバー２に固定されており、ハウジング１の底部側のベアリング７ｂは、ハウジング１の底部に設けられた凹部に固定されている。

シャフト６の左端には、プーリー１２がナット１１によって取り付けられている。シャフト６のプーリー１２とベアリング７ａとの間には、スリーブ９およびスペーサ１０が設けられている。スリーブ９の外周およびプーリー１２の内周はやや円錐形状となっており、ナット１１による締め込み力によってプーリー１２とシャフト６とが強固に一体化され、これらは一体的に回転できるようになっている。固定子４に対して回転子５が回転駆動されると、プーリー１２によってシャフト６の回転力が外部に出力される。また、発電機として機能する場合には、プーリー１２からの回転力がシャフト６に入力される。

図３に示すように、かご型回転子である回転子５の回転子鉄心５１３には、回転軸方向に延びる複数の導体バー５１１が、周方向の全周に渡って等間隔で埋め込まれている。回転子鉄心５１３は磁性体からなり、回転子鉄心５１３の軸方向両端には、各導体バー５１１を短絡させる短絡環５１２がそれぞれ設けられている。なお、図３の斜視図では、回転子鉄心５１３と導体バー５１１との関係を明示するために、回転軸に垂直な面で断面した断面構造を示しており、プーリー１２側の短絡環５１２およびシャフト６は図示されていない。

回転子鉄心５１３は、厚さ０.０５〜０.３５mmの電磁鋼板を打ち抜き加工またはエッチング加工により成形し、成形された電磁鋼板を積層して構成された積層鋼板からなる。図３に示すように、回転子鉄心５１３の内周側には、軽量化の為に略扇形の空洞部５１４が周方向等間隔に設けられている。回転子鉄心５１３の外周側すなわち固定子側には前述した導体バー５１１が埋め込まれており、導体バー５１１の内側の回転子ヨーク５３０に磁気回路が形成される。各導体バー５１１および短絡環５１２はアルミによって構成されており、ダイキャストによって回転子鉄心５１３に一体とされている。回転子鉄心の両端に配置された短絡環５１２は、回転子鉄心５１３から軸方向両端に突出するように設けられる。なお、図１には図示していないが、ハウジング１の底部側には、回転子５の回転を検出するための検出ロータが設けられている。回転センサ１３は、回転する検出ロータの歯を検出し、回転子５の位置や回転子５の回転速度を検知するための電気信号を出力する。

図４は、２Ｙ接続された固定子コイル４１３の接続図であり、駆動用の二次電池６１２とインバータ装置６２０の直流端子が電気的に接続されている。インバータ装置６２０の交流端子は、固定子コイル４１３と電気的に接続されている。二次電池６１２からインバータ装置６２０に直流電力が供給され、固定子鉄心４１２に巻回された３相の固定子コイル４１３にインバータ装置６２０から交流電力が供給される。固定子コイル４１３は、交流電力の周波数に応じた回転速度の回転磁界を発生する。

本実施の形態では、固定子コイル４１３は２個のスター結線Ｙ１，Ｙ２を有している。Ｙ１結線は、Ｕ相巻線Ｙ１ＵとＶ相巻線Ｙ１ＶとＷ相巻線Ｙ１Ｗとを有している。Ｙ２結線は、Ｕ相巻線Ｙ２ＵとＶ相巻線Ｙ２ＶとＷ相巻線Ｙ２Ｗとを有している。Ｙ１結線とＹ２結線は並列接続されており、それぞれの中性点も接続されている。巻線Ｙ１Ｕは、直列接続されたコイルＵ１１，コイルＵ１２，コイルＵ１３およびコイルＵ１４から構成されている。また、巻線Ｙ２Ｕは、直列接続されたコイルＵ２１，コイルＵ２２，コイルＵ２３およびコイルＵ２４から構成されている。同様に、巻線Ｙ１Ｖは直列接続されたコイルＶ１１〜Ｖ１４から構成され、巻線Ｙ２Ｖは直列接続されたコイルＶ２１〜Ｖ２４から構成され、巻線Ｙ１Ｗは直列接続されたコイルＷ１１〜Ｗ１４から構成され、巻線Ｙ２Ｗは直列接続されたコイルＷ２１〜Ｗ２４から構成されている。

本実施の形態では、分布巻の中でもコイルエンドの寸法を小さくできる重ね巻を採用しており、コイルＵ１１〜コイルＷ２４の各々は、図５（ａ）に示すような連続した二組のコイル４１３１ａ，４１３１ｂから成る。同一巻数（例えば、３ターン）のコイル４１３１ａ，４１３１ｂは、渡り導体部４１３４を介して連続している。コイル４１３１ａ，４１３１ｂの巻き方はα巻としているが、順巻でも良い。本実施の形態の回転電機では、二組のコイル４１３１ａ，４１３１ｂが２４セット用いられ、予め図５（ａ）のように巻き回されたコイル４１３１ａ，４１３１ｂのそれぞれが、固定子鉄心４１２の対応するスロット４１１に内側から嵌め込まれる。

図４では、コイルＵ１１を構成する２つのコイル４１３１ａ，４１３１ｂを数字２，１で表示している。図２においては、コイルＵ１１を構成する２つのコイル４１３１ａ，４１３１ｂ、およびコイルＵ１２を構成する２つのコイル４１３１ａ，４１３１ｂの巻回しの様子が、破線（４１３１ａ）および実線（４１３１ｂ）で模式的に示されている。詳細は後述するが、いずれのコイル４１３１ａ，４１３１ｂも、４つのスロットを間に挟んだ一対のスロット４１１間に巻回されている。

例えば、コイルＵ１１を構成するコイル４１３１ｂの場合には、番号１のスロットと番号６のスロットとの間に巻回され、番号１のスロットにおいては回転子側（先端側）に配置され、番号６のスロットにおいては底側に配置されている。一方、コイル４２３１ａは、番号２のスロットの先端側と番号７のスロットの底側との間で巻回される。同様に、コイルＵ１２のコイル４１３１ａは、番号３８と番号４３のスロット４１１に跨って巻き回され、コイルＵ１２のコイル４１３１ｂは、番号３７と番号４２のスロット４１１に跨って巻き回される。なお、コイルが巻き回される一対のスロット間にいくつのスロットが挟まれるかは、スロット総数や相数などに依存し、必ずしも４とは限らない。

図４では、コイルＵ１１のコイル４１３１ａは数字２で表され、コイル４１３１ｂは数字１で表されているが、これらの数字１および２は、コイル４１３１ａ，４１３１ｂが配置されるスロット４１１の内、スロット先端側に配置される方のスロット番号を示している。スロット番号は４８個あるスロット４１１の任意のスロット４１１を番号１とし、周方向に順に付した番号である。コイル４１３１ａは、番号２のスロット４１１と番号７のスロット４１１に跨って巻き回され、番号２のスロット４１１においては回転子側（スロット先端側）に挿入され、番号７のスロット４１１においてはスロット底側に挿入されている。

以下同様に、図４の一対のコイルに対して示される番号は、各コイルが回転子側に挿入されるスロットの番号を表している。このように、一対になった２つのコイル４１３１ａ，４１３１ｂは隣同士のスロット４１１に挿入することで、トルク脈動を低減できる。

図６は、スロット４１１と固定子コイル４１３を構成するコイルの配置関係を示す図である。図６の欄４４２に示す番号は、上述したスロット番号１〜４８を示す。例えば、コイルＵ１１を構成する２つのコイル４１３１ａ，４１３１ｂ（すなわち、図４の番号２，１を付したコイル）は、番号２および１のスロット４１１の回転子側に挿入される。図６では、そのことが分かりやすいように、番号２，１の下側の欄外に符号Ｕ１１を付した。例えば、欄４４２において、コイルＷ１３は番号２９と３０で表されている。すなわちコイルＷ１３は、スロット番号２９のスロット４１１の回転子側に配置されたコイル４１３１ａと、スロット番号３０のスロット４１１の回転子側に配置されたコイル４１３１ｂとの直列接続でコイルＷ１３が構成されていることを示している。

図６の欄４４４は、固定子巻線の相とその相における配置の順番を示している。上述したように、コイルＵ１１を構成するコイル４１３１ａ，４１３１ｂは、スロット番号２，１のスロット４１１の回転子側にそれぞれ挿入されている。このコイルＵ１１は、欄４４４では共に「Ｕ１」と記されている。これは、固定子巻線におけるＵ相の１番目、すなわちＵ相の基準位置に配置されていることを示している。コイルＵ２１を構成するコイル４１３１ａ，４１３１ｂは、欄４４２に示すようにスロット番号４４，４３のスロット４１１の回転子側に挿入され、欄４４４には共に「Ｕ２」と記されている。これは、コイルＵ２１は、固定子巻線のＵ相の２番目、すなわちＵ相の基準位置から機械角で４５°の位置に配置されていることを示している。同様に、コイルＵ１２を構成するコイル４１３１ａ，４１３１ｂは、欄４４２に示すようにスロット番号３８，３７のスロット４１１の回転子側にそれぞれ挿入され、欄４４４には共に「Ｕ３」と記されている。これは、コイルＵ１２は、固定子巻線のＵ相の３番目、すなわちＵ相の基準位置から機械角で９０°の位置に配置されていることを示している。

すなわち、図４に示す巻線Ｙ１Ｕにおいて、コイルＵ１１はＵ相の基準位置に配置され、コイルＵ１２，コイルＵ１３およびコイルＵ１４は、それぞれ基準位置から３番目（機械角９０°）、５番目（機械角１８０°）および７番目（機械角２７０°）の位置に配置されている。一方、巻線Ｙ２ＵのコイルＵ２１〜Ｕ２４は、欄４４４に示すように、それぞれＵ相の基準位置から２番目（機械角４５°）、４番目（機械角１３５°）、６番目（機械角２２５°）、８番目（機械角３１５°）の位置に配置されている。

巻線Ｙ１ＶのコイルＶ１１は、コイルＵ１１に対してスロット４１１で２個分、すなわち機械角で１５°シフトしている。このコイルＶ１１の位置がＶ相の基準位置となり、欄４４４には「Ｖ１」と示されている。巻線Ｙ１ＶのコイルＶ１１と直列接続されたコイルＶ１２〜Ｖ１４は、欄４４４に「Ｖ３」，「Ｖ５」，「Ｖ７」と示されているように、Ｖ相の基準位置から３番目（機械角９０°）、５番目（機械角１８０°）および７番目（機械角２７０°）の位置に配置されている。一方、欄４４４に「Ｖ２」と示されている巻線Ｙ２ＶのコイルＶ２１は、コイルＶ１１の位置から機械角で４５°シフトした位置にある。巻線Ｙ２Ｖの他のコイルＶ２２〜Ｖ２４は、欄４４４に「Ｖ４」，「Ｖ６」，「Ｖ８」と示されているように、Ｖ相の基準位置から４番目（機械角１３５°）、６番目（機械角２２５°）、８番目（機械角３１５°）の位置に配置されている。このように、Ｖ相のコイルＶ１１はコイルＵ１１に対して機械角で１５°シフトしているので、Ｖ相のコイルはＵ相のコイルに対して１５°シフトしている。同様に、Ｗ相のコイルＷ１１は、コイルＵ１１に対して機械角で３０°シフトしているので、Ｗ相のコイルは全てＵ相のコイルに対して３０°シフトしている。

次に欄４４６について説明する。この実施の形態では、周回する各コイル４１３１ａ，４１３１ｂは２つのスロットを通して周回する構造となっている。すなわち、上述したように、コイルＵ１１のコイル４１３１ａは番号２のスロット４１１と番号７のスロット４１１との間に巻回され、番号２のスロット４１１では、巻線はスロット内の回転子側に配置され、番号７のスロット４１１では、巻線はスロット４１１のスロット底側に配置される。欄４４６には、この底側のスロット番号が表示されている。例えば、コイルＵ１１のコイル４１３１ｂは１番目と６番目のスロット間に周回され、１番目のスロット４１１では回転子側に、６番目のスロット４１１ではスロット底側に配置されている。

欄４４８は、欄４４２の番号で示すスロット４１１のスロット底側に位置するコイルの相およびその相におけるコイルの配置の順番を示している。また、欄４５０に記載の符号は、欄４４８に記載のコイルの周回するスロットを示している。例えば、スロット番号２のスロット４１１の回転子側には、欄４２２に示すようにコイルＵ１１のコイル４１３１ａが挿入されている。一方、スロット番号２のスロット４１１の底側に挿入されるコイルは、回転子側がスロット番号４５のスロット４１１に挿入されるコイルＶ２１のコイル４１３１ｂである。そのため、欄４５０には番号４５が記載されている。そして、このコイルがＶ相の２番目コイルであることを示す符号「Ｖ２」が欄４４８に記載されている。

図７は、２４個のコイル（コイルＵ１１〜Ｗ２４）を固定子鉄心４１２のスロット内に装着し、コイル同士を接続する前の状態を示す。なお、本実施の形態では、コイルの巻き方はα巻、コイル連続巻数２、合計コイル数４８の回転電機について説明するが、これに限らずコイルの巻き方は順巻きにしてもよいし、コイル連続巻数や合計コイル数は増減させてもよい。

コイルＵ１１〜Ｗ２４の各々は、図５（ａ）に示すように、渡り導体部４１３４で連続している２つのコイル４１３１ａ，４１３１ｂから成る２連続α巻コイルで構成されている。重ね巻では、図７に示すように各コイルＵ１１〜Ｗ２４の導体端末線２１１，２１２は固定子鉄心４１２の軸方向片側に集中し、４８本の導体端末線２１１，２１２がコイルエンド２２０の図示上方に引き出されている。重ね巻は、分布巻の中でもコイルエンドの寸法を小さくできる。なお、図７は、導体端末線２１１，２１２を接続する前の状態を示している。これらの導体端末線２１１，２１２は、図４に示すように直列接続されるべき隣のコイルの導体端末線２１１，２１２と接続される。

図８は導体端末線２１１，２１２の接続形態を示す図であり、コイルエンド部の一部を示したものである。図８（ａ）に示すように、外周側の導体端末線２１１を、コイルエンド２２０に沿って内周側の導体端末線２１２の位置まで渦巻状に這い回す。そして、導体端末線２１１の端末接続部２１１ａを、コイルエンド２２０の外周に対してほぼ直角に、すなわち径方向外側に折り曲げる。その後、内周側の導体端末線２１２をコイルエンド２２０の上端に沿って周方向に折り曲げ、図８（ｂ）に示すように端末接続部２１２ａの幅広面を端末接続部２１１ａの側面に接触させ、端末接続部２１１ａ，２１２ａ同士をＴＩＧ溶接等により接続する。

本実施の形態では、図８に示すようなコイルエンド２２０を跨ぐ導体端末線２１１，２１２を有する回転電機において、以下に説明するような相間絶縁構造を採用している。

（第１の相間絶縁構造）
図９は、固定子４のコイルエンド２２０における相間絶縁構造の第１の例を説明する図である。外周側の導体端末線２１１を渦巻状に引き回す前に、図９（ａ）に示すように導体端末線２１１に対して絶縁チューブ１００を装着する。その後、絶縁チューブ１００が装着された導体端末線２１１をコイルエンド２２０に沿って成形し、図９（ｂ）に示すように、絶縁チューブ１００が設けられていない端末接続部２１１ａを、コア外周側（固定子の径方向外側）に折り曲げる。

ここで、成形後において隣接する導体端末線２１１間のギャップが小さい場合には、絶縁チューブ１００として、シリコーンワニスガラスチューブ、フッ素樹脂チューブ、フッ素ゴムチューブなどの肉厚が薄く(0.3ｍｍ程度)、絶縁信頼性の高いものを使えば良い。但し、絶縁チューブ１００はこれに限るものではない。また、必要な絶縁距離は絶縁紙、絶縁チューブの厚さを変えることで調整が可能である。

次に、コイルエンド２２０の上に絶縁部材１０３を装着する（図９（ｂ）参照）。この絶縁部材１０３は、コイルエンド２２０と内周側の導体端末線２１２との絶縁を確保するために設けられるものであり、コイルエンド２２０の上面および内周面に配置される。

図１０は、絶縁部材１０３の作成手順を説明する図である。絶縁部材１０３には種々の絶縁材料を用いることができるが、ここでは絶縁紙を用いる場合について説明する。図１０（ａ）に示すように、絶縁部材１０３に用いる絶縁紙１０３ａの形状は長方形を成し、長辺の長さＬ１はコイルエンド内周に接する円の周長に設定される。一方、短辺の長さは、コイルエンド２２０の高さＬ２と、コイルエンド２２０の径方向幅Ｌ３を足し合わせた長さに設定される。

次に、絶縁部材１０３をコイルエンド２２０に沿わせるための折り目１０３ｃと、コイルエンド高さ位置に相当する折り目１０３ｂを設ける（図１０（ａ）参照）。そして、折り目１０３ｂに沿って絶縁紙１０３ａを二つ折りし（図１０（ｂ）参照）、さらに、折り目１０３ｃに沿って絶縁紙１０３ａを重ね折りする（図１０（ｃ）参照）。

次に、重ね折りした絶縁紙１０３ａを元の形に展開し、折り目１０３ｃの幅Ｌ３の部分（符号βで示す部分）を切断しスリット１０３ｄ（図１０（ｅ）参照）を形成する。このようにして、絶縁部材１０３に、コイルエンド２２０の内周面と導体端末線２１２との間に介在するように配置される絶縁部１０３０と、コイルエンド２２０の上面と導体端末線２１２の折り曲げ部分（端末接続部２１２ａ）との間に介在するように配置される絶縁部１０３１とが形成される。最後に、図１０（ｅ）に示すように、絶縁紙１０３ａを折り目１０３ｃに沿って折り曲げて円形状に成形することで、絶縁部材１０３が完成する。

図９に戻って、コイルエンド２２０に絶縁部材１０３を配置したならば、図９（ｃ）に示すように内周側導体端末線２１２の端末接続部２１２ａを、コイルエンド２２０の外周側に折り曲げる。その後、端末接続部２１１ａ，２１２ａ同士をＴＩＧ溶接等により接続する。接続部分は、絶縁処理のためのワニス処理が施される。図９（ｃ）に示すように、絶縁部材１０３の絶縁部１０３０は、コイルエンド２２０の内周面と導体端末線２１２との間に介在するように、コイルエンド２２０の内周面に沿って配置される。一方、絶縁材料１０３の絶縁部１０３１は、コイルエンド２２０の上面と導体端末線２１２の折り曲げ部分との間に介在するように、コイル上面に配置される。

コイルエンド２２０は、図５に示すコイル４１３１ａ，４１３１ｂのコイルエンド部分によって構成されるものであり、幅方向中央部分が最も高くなっている。そのため、コイルエンド２２０と折り曲げられた導体端末線２１２との間隔は、この幅方向中央部分において最も小さくなっている。よって、図１０（ａ）に示す寸法Ｌ３は、コイルエンド２２０の径方向幅寸法よりも小さくても構わないが、少なくともコイルエンド２２０の径方向中央部分が覆われるような寸法に設定する必要がある。

図９（ｃ）に示す相間絶縁構造では、絶縁部材１０３はコイルエンド２２０と内周側導体端末線２１２との絶縁のために設けられており、絶縁チューブ１００はコイルエンド２２０と外周側導体端末線２１１との絶縁、および、外周側導体端末線２１１同士の絶縁のために設けられている。このような構成とすることで、導体端末線２１１，２１２とコイルエンド２２０との間の絶縁が確保される。なお、図８，９では、外周側導体端末線２１１をコイルエンド２２０に沿って引き回したが、内周側導体端末線２１２をコイルエンド２２０に沿って引き回す構成にしても良いのはもちろんである。

（第２の相間絶縁構造）
図１１〜１３は、相間絶縁構造の第２の例を説明する図である。上述した第１の相間絶縁構造では、絶縁紙等を折り曲げて形成した絶縁部材１０３を用いて相間絶縁を行った。以下に説明する第２の相間絶縁構造では、絶縁部材１０３に代えて、図１１に示すような絶縁性の配線板１２０を用いて相間絶縁を行うようにした。

図１１において、（ａ）は配線板１２０の斜視図であり、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。配線板１２０は、円筒部１２１と、円筒部１２１の上端に形成されたリング状の鍔状部１２２とを備えている。鍔状部１２２の上面には、一対の凸部１２３ａ，１２３ｂで構成されるガイド部１２３が複数形成されている。ガイド部１２３は、後述するように内周側の導体端末線２１２の端末接続部２１２ａをコイルエンドの外周側に折り曲げる際のガイドとして用いられるものであって、導体端末線２１２の数と等しい数だけ形成されている。

配線板１２０を上述した絶縁部材１０３と対比すると、円筒部１２１は絶縁部１０３０に対応し、鍔状部１２２は絶縁部１０３１に対応している。図１１に示す配線板１２０は、樹脂、ゴムなどの絶縁性材料を用いた薄肉の部材で構成され、一体成型により形成される。絶縁部材としての必要な絶縁距離は、配線板１２０の厚さを変えることで調整が可能である。

図１２は、配線板１２０のコイルエンド２２０への装着手順を説明する図である。まず、図１２（ａ）に示すように、第１の相間絶縁構造の場合と同様に外側の導体端末線２１１に絶縁チューブ１００を装着し、その導体端末線２１１をコイルエンド２２０に沿って成形する。その後、端末接続部２１１ａをコア外周側（固定子の径方向外側）に折り曲げた後に、配線板１２０をコイルエンド２２０に装着する。配線板１２０の円筒部１２１はコイルエンド２２０の内周面と導体端末線２１２との間に介在するように配置され、鍔状部１２２はコイルエンド２２０の上面に配置される。そして、図１２（ｃ）で示すように、内周側の導体端末線２１２の端末接続部２１１ａを、凸部１２３ａと凸部１２３ｂとの間、すなわちガイド部１２３の溝に沿って外側に折り曲げ、外周側導体端末線２１１の端末接続部２１１ａに接続する。このように、ガイド部１２３は、導体端末線２１１，２１２間を絶縁するとともに、内周側の導体端末線２１２をコイルエンド２２０の外周側に折り曲げる際の、位置決めとしても機能する。

図１３は、配線板１２０が装着され、端末接続部２１１ａ，２１２ａの接続が完了した状態のコイルエンドを示す図であり、コイルエンドの一部を示したものである。外周側導体端末線２１１とコイルエンド２２０との間の絶縁は、外周側導体端末線２１１に装着された絶縁チューブ１００により確保される。また、コイルエンド２２０を跨るように折り曲げられた導体端末線２１２とコイルエンド２２０との間の絶縁は、断面がＬ字形状の配線板１２０によって確保される。

（第３の相間絶縁構造）
図１４，１５は、相間絶縁構造の第３の例を説明する図である。上述した第２の相間絶縁構造では、絶縁部材として絶縁チューブ１００と配線板１２０とを用いたが、第３の相間絶縁構造においては、図１４に示すような絶縁部材１３０を用いるようにした。図１４において、（ａ）は絶縁部材１３０の斜視図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。

絶縁部材１３０は、内側円筒部１３１と、外側円筒部１３２と、それらを連結するリング部１３３とを備えている。リング部１３３の上面には、第２の相間絶縁構造で示したガイド部１２３と同様の機能を有するガイド部１３４が設けられている。ガイド部１３４は、一対の凸部１３４ａ，１３４ｂで構成されており、内周側導体端末線２１２と同数設けられている。また、外側円筒部１３１の外周面には、導体端末線２１１同士の絶縁を確保するためのガイド部１３５が複数形成されている。ガイド部１３５の数は導体端末線２１１の数と同じである。絶縁部材１３０は、樹脂、ゴムなどの絶縁性材料を用いた薄肉の部材で構成され、一体成型により形成される。絶縁部材としての必要な絶縁距離は、絶縁部材１３０の厚さを変えることで調整が可能である。

図１５は、絶縁部材１３０のコイルエンド２２０への装着手順を説明する図である。まず、図１５（ａ）に示すように、コイルエンド２２０に絶縁部材１３０を装着する。この時、内周側導体端末線２１２がガイド部１３４の溝位置、すなわち、凸部１３４ａと凸部１３４ｂとの間の溝と対向するように、絶縁部材１３０を位置決めする。コイルエンド２２０の内周面には絶縁部材１３０の内側円筒部１３１が対向し、コイルエンド２２０の上面にはリング部１３３が対向し、コイルエンド２２０の外周面には外側円筒部１３２が対向する。

次に、図１５（ｂ）に示すように、外周側の導体端末線２１１を、ガイド部１３５に沿わせるように折り曲げる。その結果。各導体端末線２１１の端末接続部２１１ａが、対応する内周側導体端末線２１２に相対する位置（接続位置）にそれぞれ導かれることになる。その後、導体端末線２１１の端末接続部２１１ａを、図１５（ｃ）のようにコイルエンド２２０の外周側（固定子の径方向外側）に折り曲げる。さらに、図１５（ｄ）に示すように、内周側の導体端末線２１２の端末接続部２１２ａをガイド部１３４の溝に沿って外側に折り曲げ、外周側の導体端末線２１１の端末接続部２１１ａに接続する。

このように、第３の相間絶縁構造においては、コイルエンド２２０は絶縁部材１３０によって覆われることになるため、コイルエンド２２０と導体端末線２１１，２１２との絶縁が確保される。また、ガイド部１３４，１３５は、各導体端末線２１１，２１２間の絶縁部材として機能するとともに、導体端末線２１１，２１２を曲げ加工する祭の位置決め機構としての機能も有している。その結果、導体端末線２１１，２１２の曲げ加工を、容易にかつ正確に行うことができる。また、前述した第２の相間絶縁構造では、各導体端末線２１１のそれぞれに絶縁チューブ１００を装着していたが、第３の相間絶縁構造では絶縁チューブ１００を省略することができるので、コスト低減を図ることができる。

（第４の相間絶縁構造）
図１６，１７は、相間絶縁構造の第４の例を説明する図である。図１６は第４の相間絶縁構造における絶縁部材１４０を示す斜視図であり、一部を断面とした。絶縁部材１４０は、図１４に示した絶縁部材１３０からガイド部１３４，１３５を省略したものである。この絶縁部材１４０は、導体端末線２１１同士および導体端末線２１２同士のギャップが大きい場合に適用される。

図１７は、絶縁部材１４０をコイルエンド２２０に装着した状態を示す図であり、コイルエンド２２０の内周面、外周面および上面は、絶縁部材１４０の内側円筒部１４１、外側円筒部１４２およびリング部１４３によって覆われている。そのため、導体端末線２１１，２１２とコイルエンド２２０間の絶縁は絶縁部材１４０によって確保される。一方、導体端末線２１１間および導体端末線２１２間のギャップは十分確保されているので、絶縁部材１３０のようなガイド部１３４，１３５は設けられていない。本構造においても、コイルエンド２２０の相間絶縁のすべてを一部品で確保することが可能である。絶縁部材１４０の材料としては樹脂、ゴムなどを使用できる。また、必要な絶縁距離は絶縁部材１４０の厚さを変えることで調整が可能である。

（第５の相間絶縁構造）
図１８は、相間絶縁構造の第５の例を説明する図である。上述した第４の相間絶縁構造では、カップ状の絶縁部材１４０を用いて絶縁を確保したが、第５の相間絶縁構造においては、図１８（ａ）に示すように、絶縁部材１４０の代わりにガラステープなどの絶縁テープ１５０をコイルエンド２２０に巻きつけるようにした。その後の、導体端末線２１１，２１２間の接続手順は、図１８の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、第４の相間絶縁構造の場合と同様の手順で行われる。本構造においても、コイルエンドの相間絶縁のすべてを一部品（絶縁テープ１５０）で確保することが可能である。また、必要な絶縁距離は絶縁テープ１５０の厚さを変えることで調整が可能である。

（第６の相間絶縁構造）
図１９，２０は、相間絶縁構造の第６の例を説明する図である。第６の相間絶縁構造では、絶縁紙１６０(図２０参照)と図１９に示す結線板１７０とを用いて絶縁を確保するようにした。図１９において、（ａ）は結線板１７０の平面図であり、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図であり、（ｃ）は接続導体１７２の斜視図である。

結線板１７０は、リング状の絶縁板１７１と、絶縁板１７１に組み込まれた接続導体１７２とで構成されている。絶縁板１７１の上面には円弧状の溝１７１ｃが形成されており（図１９（ａ），（ｂ）参照）、それらの溝１７１ｃの中に図１９（ｃ）に示す接続導体１７２がそれぞれ組み込まれている。溝１７１ｃは、導体端末線２１１または２１２の数と同数形成されている。

接続導体１７２の両端に形成された接続部１７２ａ，１７２ｂは、結線板１７０の上面からほぼ垂直に突出している。絶縁板１７１には、接続部１７２ａの外周側に隣接して形成された貫通孔１７１ａと、接続部１７２ｂの内周側に隣接して形成された貫通孔１７１ｂとが設けられている。図１９（ｂ）の二点鎖線で示すように、貫通孔１７１ａには導体端末線２１１（端末接続部２１１ａ）が挿入され、貫通孔１７１ｂには導体端末線２１２（端末接続部２１２ａ）が挿入される。

図２０はコイルエンド２２０における相間絶縁構造を説明する図であり、結線板１７０のコイルエンド２２０への装着手順を示したものである。まず、図２０（ａ）に示すように、コイルエンド２２０に絶縁紙１６０を装着する。絶縁紙１６０はコイルエンド２２０の全周に亘って複数配置され、コイルエンド２２０の内周面、外周面および上面を覆うように設けられる。

次に、図２０（ｂ）に示すように、絶縁紙１６０が設けられたコイルエンド２２０上に、予め接続導体１７２が組み込まれた結線板１７０を装着する。図２０（ｃ）は装着後の状態を示しており、外周側に配置された導体端末線２１１の端末接続部２１１ａは絶縁板１７１の貫通孔１７１ａに挿入され、内周側に配置された導体端末線２１２の端末接続部２１２ａは絶縁板１７１の貫通孔１７１ｂに挿入される。その結果、図２０（ｃ）に示すように、端末接続部２１１ａと接続導体１７２の接続部１７２ａとが隣接するように配置され、端末接続部２１２ａと接続導体１７２の接続部１７２ｂとが隣接するように配置される。その後、端末接続部２１１ａと接続部１７２ａ、および、端末接続部２１２ａと接続部１７２ｂとを溶接等により接続する。

このように、第６の相間絶縁構造では、絶縁紙１６０により導体端末線２１１，２１２とコイルエンド２２０との絶縁が確保され、コイルエンド２２０を跨ぐようにして導体端末線２１１，２１２を接続する接続導体１７２とコイルエンド２２０との絶縁は、絶縁板１７１によって確保される。また、導体端末線２１１，２１２を接続する接続導体１７２が結線板１７０に予め組み込まれていて、導体端末線２１１の引き回しや導体端末線２１２の曲げ加工を行う必要がないので、作業性の向上が図れる。

（第７の相間絶縁構造）
図２１，２２は、相間絶縁構造の第７の例を説明する図である。図２１は第７の相間絶縁構造における結線板１８０の構造を示す図であり、（ａ）は平面図で、（ｂ）はＤ−Ｄ断面図であり、（ｃ）は接続導体１８２の斜視図である。前述した第６の相間絶縁構造では、図１９（ａ）に示したように、導体端末線２１１，２１２の立設位置に合わせて接続導体１７２を円弧状に形成した。一方、第７の相間絶縁構造では、外周側導体端末線２１１を渦巻き状に引き回すことを前提にし、接続導体１８２の形状を図２１（ｃ）に示すような単純なＵ字形状とした。

リング状の絶縁板１８１の上面には、接続導体１８２を組み込むための溝１８１ｃが複数形成されている。溝１８１ｃは絶縁板１８１の径方向に延在し、溝１８１ｃの外周側に近接して貫通孔１８１ａが形成され、溝１８１ｃの内周側に近接して貫通孔１８１ｂが形成されている。貫通孔１８１ａ，１８１ｂは、それぞれ導体端末線２１１，２１２が挿入される孔である。

図２２は、結線板１８０のコイルエンド２２０への装着手順を示す図である。まず、図２２（ａ）に示すように、コイルエンド２２０に絶縁紙１６０を装着し、導体端末線２１１を渦巻き状に引き回すような曲げ加工を行う。なお、第６の相間絶縁構造の場合と同様に、絶縁紙１６０はコイルエンド２２０の全周に亘って複数配置され、コイルエンド２２０の内周面、外周面および上面を覆うように設けられる。

次に、図２２（ｂ）に示すように、絶縁紙１６０が設けられたコイルエンド２２０上に、予め接続導体１８２が組み込まれた結線板１８０を装着する。図２２（ｃ）は装着後の状態を示しており、外周側に配置された導体端末線２１１の端末接続部２１１ａは絶縁板１８１の貫通孔１８１ａに挿入され、内周側に配置された導体端末線２１２の端末接続部２１２ａは絶縁板１８１の貫通孔１８１ｂに挿入される。その結果、図２２（ｃ）に示すように、端末接続部２１１ａと接続導体１８２の接続部１８２ａとが隣接するように配置され、端末接続部２１２ａと接続導体１８２の接続部１８２ｂとが隣接するように配置される。その後、端末接続部２１１ａと接続部１８２ａ、および、端末接続部２１２ａと接続部１８２ｂとを溶接等により接続する。

図２２（ａ）〜（ｃ）では、曲げ加工された導体端末線２１１同士が近接するように示されているが、本構造は、実際には図１７に示す場合と同様に、導体端末線２１１同士のギャップが大きい場合に適用される。そのため、導体端末線２１１には絶縁チューブ１００が装着されていない。

図２３は第７の相間絶縁構造の変形例を示す図であり、導体端末線２１１同士のギャップが小さい場合に適用される。そのため、図２３（ａ）に示すように、導体端末線２１１には絶縁チューブ１００が装着される。絶縁チューブ１００を用いることで、導体端末線２１１同士の絶縁だけでなく、導体端末線２１１とコイルエンド２２０との絶縁も確保できるので、第７の相間絶縁構造で用いた絶縁紙１６０に代えて、第１の相間絶縁構造で用いた絶縁部材１０３（絶縁紙１０３ａ）を使用することが出来る。

絶縁部材１０３および絶縁チューブ１００を装着したならば、第７の相間絶縁構造の場合と同様に接続導体１８２が組み込まれた結線板１８０を装着し（図２３（ｂ）参照）、端末接続部２１１ａと接続部１８２ａ、および、端末接続部２１２ａと接続部１８２ｂとを溶接等により接続する（図２３（ｃ）参照）。

（第８の相間絶縁構造）
図２４，２５は、相間絶縁構造の第８の例を説明する図である。図２４は第８の相間絶縁構造における結線板１９０の構造を示す図である。図２４において、（ａ）は結線板１９０の表面側を示す図であり、（ｂ）は結線板１９０の裏面側を示す図である。いずれも、リング形状をした結線板１９０の上半分を示したものである。また、図２４の（ｃ）は、（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。

図２４に示す結線板１９０では、図１９に示す結線板１７０と同一部分については同一の符号を付した。すなわち、結線板１９０は、裏面側に絶縁壁１９０ａ，１９０ｂを設けた点が、図１９に示す結線板１７０と異なる。絶縁壁１９０ａは各貫通孔１７１ａの内周側に隣接して形成され、絶縁壁１９０ｂは各貫通孔１７１ｂの内周側に隣接して形成されている。図２４（ｃ）に示すように、結線板１９０をコイルエンド２２０に装着すると、絶縁壁１９０ａは導体端末線２１１とコイルエンド２２０との間に配置され、絶縁壁１９０ｂは導体端末線２１２とコイルエンド２２０との間に配置される。これにより、導体端末線２１１，２１２とコイルエンド２２０との絶縁を確保することが出来る。

図２５は、結線板１９０の装着手順を示したものである。図２５（ａ）では、導体端末線２１１，２１２が立設された状態で、結線板１９０をコイルエンド２２０に装着する。このとき、導体端末線２１１が絶縁板１７１の貫通孔１７１ａに挿入されるとともに、導体端末線２１２が貫通孔１７１ｂに挿入されることにより、導体端末線２１１，２１２とコイルエンド２２０との間に絶縁壁１９０ａ，１９０ｂが配置されることになる。その後、端末接続部２１１ａと接続部１７２ａ、および、端末接続部２１２ａと接続部１７２ｂとを溶接等により接続する（図２５（ｂ）参照）。

このように、第８の相間絶縁構造では、結線板１９０に複数の絶縁壁１９０ａ，１９０ｂを設けたので、絶縁チューブ１００を用いることなく導体端末線２１１，２１２とコイルエンド２２０との絶縁を確保することができる。その結果、各導体端末線２１１，２１２に絶縁チューブ１００を装着するための手間が省け、組み立てコストの低減が図れる。

なお、結線板１９０では複数の導体端末線２１１，２１２の各々に対応して絶縁壁１９０ａまたは１９０ｂを設けたが、図２６に示す結線板１１０のように、絶縁壁１９０ａ，１９０ｂに代えて、外側円筒部１１０ａおよび内側円筒部１１０ｂを絶縁板１７１の下面に設けても良い。このような構造とすることで、結線板１１０の形状を単純化することができる。

（第９の相間絶縁構造）
図２７に示す第９の相間絶縁構造は、図１６，１７に示した第４の相間絶縁構造の変形例であって、コイルエンド２２０の冷却性能向上を図るために、冷却オイルを供給する構造を追加したものである。車両用回転電機の場合には大電流が流れるため、コイルエンド２２０における発熱が問題となる。そこで、第９の相間絶縁構造においては、絶縁部材１４０の内部空間に冷却オイルを循環させるためのオイル供給口１４０ａ、および冷却オイルを排出するためのオイル排出口１４０ｂを設けた。

図２７において、上下方向が鉛直方向であり、コイルエンド２２０の上方に配置された冷却オイル供給管１４３から冷却オイル１４４が供給される。冷却オイル１４４は、絶縁部材１４０の頂部（図示上部）に形成されたオイル供給口１４０ａから、絶縁部材１４０によって覆われたコイルエンド２２０の頂部に落下する。コイルエンド２２０に落下した冷却オイル１４４は、コイルエンド２２０を伝って破線１４４ａ，１４４ｂで示すように下方（流れの下流方向）に移動し、その間にコイルエンド２２０を冷却する。下方に移動しながら暖められた冷却オイル１４４は、最終的には絶縁部材１４０の底部（図示下部）に形成された排出口１４０ｂから排出される。排出された冷却オイル１４４は不図示の回収装置により回収され、再び冷却オイル供給管１４３を介して絶縁部材１４０の内部空間に供給される。

絶縁部材１４０はコイルエンド２２０の周囲を覆っているので、コイルエンド２２０に供給された冷却オイル１４４はコイルエンド２２０以外へ無駄に逃げることはなく、コイルエンド２２０の冷却に有効に利用される。そのため、冷却性能の向上が図られる。第９の相間絶縁構造においては、絶縁部材１４０は、相間絶縁の確保を図る機能とともに、コイルエンド２２０を冷却オイルで冷却する際の冷却性能の向上を図る機能も有している。なお、ここでは、絶縁部材１４０を例に説明したが、冷却オイルの供給口および排出口を設けてコイルエンド２２０に冷却オイル１４４を供給する構造は、コイルエンド２２０の全体を覆う構造の結線板１１０や絶縁部材１３０にも適用することが出来る。

図２８は、図２７に示す絶縁部材１４０の変形例である。図２７に示す構造の場合、冷却オイル１４４は、コイルエンド２２０を伝って排出口１４０ｂに達するまでに十分に暖まってしまい、コイルエンド上側に比べてコイルエンド下側の冷却性能が低下する傾向となる。そこで、図２８に示す変形例では、コイルエンド上側を冷却する冷却オイルの流れと、コイルエンド下側を冷却する冷却オイルの流れとを独立して形成するようにした。

図２８において、（ａ）は絶縁部材１４０の側面図であり、（ｂ）はＧ１−Ｇ１断面図、（ｃ）はＧ２−Ｇ２断面図、（ｄ）はＧ３−Ｇ３断面図である。なお、図２８（ｂ）、（ｃ）では、絶縁部材１４０の右側半分のみを記載したが、絶縁部材１４０の構造は左右対称となっている。外側円筒部１４２には、上述した供給口１４０ａおよび排出口１４０ｂに加えて、溝１４５，１４６、排出口１４５ｂおよび供給口１４６ａが形成されている。また、図２８（ｂ）〜（ｄ）に示すように、絶縁部材１４０のコイルエンド２２０が収められる空間には、コイルエンド２２０と絶縁部材１４０との隙間を埋める仕切り１４７が設けられている。絶縁部材１４０をコイルエンド２２０に装着すると、コイルエンド２２０と絶縁部材１４０との隙間は、仕切り１４７よりも上側（上流側）の部分と、仕切り１４７よりも下側（下流側）の部分とに分けられる。供給口１４６ａは仕切り１４７よりも下流側に設けられている。

供給口１４０ａ，排出口１４５ｂおよび溝１４５はコイルエンド上側を冷却する冷却オイル用に設けられたものであり、溝１４６，供給口１４６ａおよび排出口１４０ｂはコイルエンド下側を冷却する冷却オイル用に設けられたものである。

図２９は冷却オイル１４４の流れを説明する図であり、図２９（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、図２８（ａ）〜（ｃ）に対応している。コイルエンド上側を冷却する冷却オイル１４４ａを供給する冷却オイル供給管１４３ａと、コイルエンド下側を冷却する冷却オイル１４４ｂを供給する冷却オイル供給管１４３ｂとが設けられている。図２９（ｃ）からも分かるように、独立した溝１４６を左右に一対形成しているので、冷却オイル供給管１４３ｂも一対設けられることになる。左右の溝１４６を頂部で連結するような構成であれば、一つの冷却オイル供給管１４３ｂで済ますことも可能である。

図２９（ｂ）に示すように、オイル供給管１４３ａから供給された冷却オイル１４４ａは、供給口１４０ａから絶縁部材１４０の内部空間に流れ込む。冷却オイル１４４ａは、コイルエンド２２０を伝って下方（流れの下流側）へと流れ、コイルエンド２２０により暖められながら仕切り１４７に達する。仕切り１４７に達した冷却オイル１４４ａは、仕切り１４７によって下流への流れを阻止される。その結果、冷却オイル１４４ａは排出口１４５ｂを通って溝１４５内に排出され、溝１４５の下方に流れ落ちて不図示の回収装置により回収される。なお、冷却オイル１４４ａの一部はコイルエンド２２０の導線間の隙間を通って仕切り１４７の下側（下流側）の空間に達するが、その冷却オイル１４４ａは絶縁部材１４０の底部に設けられた排出口１４０ｂから排出されることになる（図２９（ｃ）参照）。

一方、図２９（ｃ）に示すように、オイル供給管１４３ｂから供給された冷却オイル１４４ｂは、溝１４６を下方に流れて供給口１４６ａに達する。溝１４６を流れる冷却オイル１４４ｂはコイルエンド２２０に接触していないので、ほとんど暖められることなく供給口１４６ａに達し、供給口１４６ａから仕切り１４７の下側（下流側）の空間に流れ込む。仕切り１４７の下側の空間に流れ込んだ冷却オイル１４４ｂは、コイルエンド２２０を伝って下方へと流れる間にコイルエンド２２０の下側部分を冷却することになる。コイルエンド２２０により暖められながら絶縁部材１４０の底部へと達した冷却オイル１４４ｂは、排出口１４０ｂから排出される。

このように、コイルエンド２２０の上側を流れ落ちた冷却オイル１４４ａでコイルエンド下側を冷却する構造ではなく、コイルエンド下側に冷却オイル１４４ｂを直接供給するようにしたので、コイルエンド下側の冷却効率の向上を図ることができる。

（第１０の相間絶縁構造）
図３０，３１は、第１０の相間絶縁構造における絶縁部材７００を示す図である。図３０の（ａ）は絶縁部材７００の平面図で、（ｂ）は絶縁部材７００の裏面側を示す図である。図３１は図３０（ａ）のＨ−Ｈ断面を示す図である。この絶縁部材７００は、図２４に示した絶縁部材１９０に冷却オイルによる冷却構造を追加したものであり、絶縁部材１９０と同一部分には同一符号を付した。

絶縁部材７００では、リング状の絶縁板１７１の内周部及び外周部に、内側円筒部７０１および外側円筒部７０２が形成されている。外側円筒部７０２の頂部（図示上側）には冷却オイルを供給する供給口１４０ａが形成され、底部（図示下側）には排出口１４０ｂが形成されている。図３１に示すように、外側円筒部７０２の外径は固定子鉄心４１２の外径とほぼ等しく設定され、内側円筒部７０１の内径は固定子鉄心４１２の内径とほぼ等しいか、または、より大きく設定されている。

図３２（ａ），（ｂ）に示すように、絶縁部材７００をコイルエンド２２０に装着し、端末接続部２１１ａと接続部１７２ａ、および、端末接続部２１２ａと接続部１７２ｂとを溶接等により接続する。この状態で絶縁部材７００を使用しても良いが、さらに、図３２（ｃ）に示すように外側円筒部７０２と固定子鉄心４１２との継ぎ目にテープ８００を貼り付けて密閉することで、冷却オイルの漏れが防止され、冷却性のさらなる向上を図ることが可能となる。

図２７に示す絶縁部材１４０の場合と同様に、冷却オイルは供給口１４０ａから供給され、コイルエンド２２０を伝って流れ落ちた冷却オイルは排出口１４０ｂから排出される。絶縁機能に関しては、図２５に示す絶縁部材１９０の場合と同様に、絶縁板１７１，絶縁壁１９０ａおよび１９０ｂによって、コイルエンド２２０および導体端末線２１１，２１２の間の相互の絶縁が確保される。

なお、上述した絶縁部材１１０，１７０，１８０，１９０および７００では、貫通孔に導体端末線２１１，２１２の端末接続部２１１ａ，２１２ａを挿入することで、端末接続部２１１ａ，２１２ａの位置決めを行うようにしたが、必ずしも貫通孔でなくても良い。例えば、絶縁部材１１０の場合であれば、図３３に示すように貫通孔１７１ａ，１７１ｂの代わりに溝１７３ａ，１７ｂを絶縁板１７１に設けて、それらの溝１７３ａ，１７ｂで端末接続部２１１ａ，２１２ａの位置決めを行うようにしても良い。

また、絶縁部材における筒状の部分は円筒でなくても良く、例えば、コイルエンド２２０を収容する空間の断面形状が台形となるように、筒状部分を円錐面の一部を成す形状としても良い。

さらにまた、絶縁チューブ１００に関しては外周側の導体端末線２１１に装着する場合を示したが、これは、外周側にはコアバックのスペースがあって絶縁チューブを装着する余裕があるが、内周側は絶縁チューブ１００を装着する十分な余裕がないためである。内周側に十分な余裕がある場合には、導体端末線２１２に絶縁チューブ１００を装着する構成も可能である。

なお、本実施の形態における回転電機では、図７に示すように導体端末線２１１，２１２は一方の側のコイルエンド２２０に引き出される構造となっているので、導体端末線２１１，２１２が引き出される側のコイルエンド２２０について説明したが、両方のコイルエンドに引き出されるような構成の場合には、上述した絶縁部材等を両方のコイルエンド２２０に装着すれば良い。また、導体端末線２１１，２１２が引き出されない側のコイルエンド２２０に関しても、第９の相間絶縁構造で示した絶縁部材１４０と同様の形状を有するキャップをコイルエンド２２０に被せることにより、冷却オイルによるコイルエンド２２０の冷却をより効果的に行うことが出来る。

上述した実施の形態における回転電機を以下のように変形することもできる。（１）以上説明した実施の形態では８極構成の誘導型回転電機を例に説明したが、永久磁石型回転機等の固定子巻線にも本発明を適用することができる。（２）発電機の固定子巻線にも本発明を適用することができる。（３）巻線に用いられる導体の形状は矩形断面形状に限らず、円形状の丸線を使用した場合にも適用することができる。（４）上述した実施の形態では、固定子巻線の巻線方式として分布巻きで重ね巻を行う方式を例に説明したが、接続すべき導体端末がコイルエンド２２０の内周側と外周側とに分かれているものであれば、例えば、波巻方式の巻線であっても、本発明を同様に適用することができる。

なお、上述した各実施形態はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施形態での効果を単独あるいは相乗して奏することができるからである。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。

４：固定子、５：回転子、１００：絶縁チューブ、１０３，１３０，１４０，７００：絶縁部材、１０３ａ，１６０：絶縁紙、１２０：配線板、１２３，１３４，１３５：ガイド部、１３１，１４１，１１０ｂ，７０１：内側円筒部、１３２，１４２，１１０ａ，７０２：外側円筒部、１３３，１４３：リング部、１４０ａ，１４６ａ：供給口、１４０ｂ，１４５ｂ：排出口、１４４，１４４ａ，１４４ｂ：冷却オイル、１４７：仕切り、１５０：絶縁テープ、１１０，１７０，１８０，１９０：結線板、１７１，１８１：絶縁板、１７２，１８２：接続導体、１９０ａ，１９０ｂ：絶縁壁、２１１，２１２：導体端末線、２１１ａ，２１２ａ：端末接続部、２２０：コイルエンド、４１１：スロット、４１２：固定子鉄心、４１３：固定子コイル、８００：テープ

Claims (5)

1. 固定子鉄心の複数のスロット内に固定子巻線が施され、前記固定子巻線のコイルエンドを跨ぐように該固定子巻線の内周側導体端末線と外周側導体端末線とが接続され、その接続のために前記コイルエンドを跨ぐように導体部が配置される固定子と、
   前記固定子の内側に回転可能に設けられた回転子と、
   少なくとも前記コイルエンドの頂部を覆うとともに、前記内周側導体端末線と前記コイルエンドとの間および前記外周側導体端末線と前記コイルエンドとの間に介在する絶縁部材とを備え、
   前記絶縁部材は、
   前記コイルエンドの外周と前記外周側導体端末線との間に設けられた第１の筒状絶縁部と、
   前記コイルエンドの内周と前記内周側導体端末線との間に設けられた第２の筒状絶縁部と、
   前記第１および第２の筒状絶縁部の軸方向端部を連結するように設けられ、前記コイルエンドと前記導体部との間に配置されるリング状絶縁板とを備え、
   前記リング状絶縁板は、前記コイルエンド側の面の反対面に形成された溝または一対の凸壁で構成されると共に前記導体部が配置されるガイド溝を有し、
   前記コイルエンドは、前記第１および第２の筒状絶縁部と前記リング状絶縁板とで囲まれた空間に収容されることを特徴とする回転電機。
2. 請求項１に記載の回転電機において、
   前記第１の筒状絶縁部に形成され、冷却オイルを前記コイルエンドが収容される前記空間へ供給するための供給口と、
   前記第１の筒状絶縁部に形成され、供給された前記冷却オイルを排出するための排出口とを備えることを特徴とする回転電機。
3. 請求項１に記載の回転電機において、
   前記第１の筒状絶縁部に形成され、冷却オイルを前記コイルエンドが収容される前記空間へ供給するための第１の供給口と、
   前記供給された冷却オイルの流路に設けられ、前記冷却オイルの流れを阻止する仕切り部材と、
   前記第１の筒状絶縁部に形成され、前記仕切り部材で阻止された冷却オイルを排出するための第１の排出口と、
   前記第１の筒状絶縁部に形成され、前記仕切り部材よりも下流側の前記空間に冷却オイルを供給するための第２の供給口と、
   前記第１の筒状絶縁部に形成され、前記第２の供給口から供給された冷却オイルを排出するための第２の排出口と、を備えることを特徴とする回転電機。
4. 固定子鉄心の複数のスロット内に固定子巻線が施され、前記固定子巻線のコイルエンドを跨ぐように該固定子巻線の内周側導体端末線と外周側導体端末線とが接続導体により接続された固定子と、
   前記固定子の内側に回転可能に設けられた回転子と、
   少なくとも前記コイルエンドの頂部を覆うとともに、前記内周側導体端末線と前記コイルエンドとの間および前記外周側導体端末線と前記コイルエンドとの間に介在する絶縁部材とを備え、
   前記絶縁部材は、前記コイルエンドの頂部を覆い、前記コイルエンド側の面の反対面に形成された溝または一対の凸壁で構成されるガイド溝を有するリング状絶縁板と、前記リング状絶縁板のガイド溝に固設され、該リング状絶縁板を介して前記コイルエンドを跨ぐように設けられた前記接続導体と、前記外周側導体端末線と前記コイルエンドとの間に設けられた第１の絶縁壁と、前記内周側導体端末線と前記コイルエンドとの間に設けられた第２の絶縁壁とを有し、
   前記リング状絶縁板の外周から前記固定子鉄心へと延在し、前記外周側導体端末線を覆うように設けられた第１の筒状体と、
   前記リング状絶縁板の内周から前記固定子鉄心へと延在し、前記内周側導体端末線を覆うように設けられた第２の筒状体と、
   前記第１の筒状体に形成され、前記リング状絶縁板、前記第１の筒状体および前記第２の筒状体によって囲まれた空間に冷却オイルを供給するための供給口と、
   前記第１の筒状体に形成され、供給された前記冷却オイルを排出するための排出口とを備えたことを特徴とする回転電機。
5. 請求項４に記載の回転電機において、
   前記第１の筒状体と前記固定子鉄心との継ぎ目に貼り付けられた密封シールを備えることを特徴とする回転電機。

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