JPH1118343A - 回転電気機械用の電機子コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転電気機械の電気絶縁性能に影響を与え易い
部位の素線の相互間に形成されるほぼ三角形状をなす隅
部に、空隙が形成されることがない回転電気機械用の電
機子コイルを提供する。 【解決手段】亀甲形コイル１は、従来例に対してエポキ
シ樹脂プリプレグ材製のシート材を短冊状に裁断して得
た電気絶縁シート２１を用いた素線固め処理部２を備え
ている。電気絶縁シート２１に適用される材料は、半硬
化されるステージを持つエポキシ樹脂のプリプレグ材を
用い、硬化時においての過度の流動を生じ難い性質を持
つようにしたシート材であり、必要に応じては、周知の
手法によって硬化時における流動性のさらなる低減など
を図ることができる。亀甲形コイル１では、電気絶縁シ
ート２１はコイル部７の主絶縁層６が形成される部位の
両方の外側面に仮り付けをされたうえで、ヒートプレス
をすることで形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、素線を整列せし
めて形成してなる回転電気機械用の電機子コイルに係わ
り、素線の相互間に形成されるほぼ三角形状をなす隅部
の内の、少なくとも素線固め処理部に在りかつ少なくと
もコイル部の外側面に位置する隅部に、空隙の形成され
ることが無いように改良されたその構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】比較的に高い電圧や大形の回転電気機械
（発電機，電動機など）の電機子（固定子等）に装填さ
れるコイルである電機子コイルにおいては、素線絶縁が
施された導体（多くの場合に平角銅線）の素線が採用さ
れ、所定の形状に形成されることが一般である。この種
の回転電気機械に採用されている電機子コイルには、亀
甲形コイルや，素線に転位が施されているギッターコイ
ルが多くの場合に採用されている。以下に従来例の回転
電気機械用の電機子コイルを亀甲形コイルに代表させ
て、図５〜図７を用いて説明する。

【０００３】ここで図５は、従来例の亀甲形コイルを模
式的に示したその上面図であり、図６は、図５に示した
亀甲形コイルの図５におけるＡ−Ａ断面図である。図７
は、図５に示した亀甲形コイルが半完成状態にある場合
を模式的に示したその上面図である。図５〜図７におい
て、９は、素線７１を用いて素線７１の整列体として形
成されたコイル部７と、素線７１をコイル部７の要部で
固めてなる素線固め処理部８と、対地絶縁用である主絶
縁層６とを備えた亀甲形コイルである。この事例では、
コイル部７は、素線７１を２列，９段に整列させて形成
されている。

【０００４】素線７１は、この事例の場合には、平角銅
線の外周に図示しない素線絶縁層が形成されているもの
である。この素線絶縁層に用いられる電気絶縁材として
は、テープ状の基材（ガラスクロス，高分子フィルムな
どが一般である）に合成樹脂が含浸されるなどした電気
絶縁テープ材（例えば、エポキシガラステープ材）など
が用いられており、集成マイカを貼り合わせた電気絶縁
テープ材が用いられる事例も多い。素線絶縁層は、テー
プ状の電気絶縁材である電気絶縁テープ材を、平角銅線
に半重ね状態などとしてテープ巻き状態に巻き付けるこ
とによって形成されている。

【０００５】主絶縁層６は、コイル部７の外周面の、亀
甲形コイル９が装填されることになる，図示しない回転
電気機械の電機子鉄心が持つ溝内に装填される部位（図
５に長さＬ_F で示す）の外周を覆って形成されている。
この主絶縁層６の形成方法を、樹脂含浸タイプとして知
られている事例で説明すると、主絶縁層６には、基材
（ポリエステル不織布，ガラスクロス，高分子フィルム
などが一般である）に、はがしマイカまたは集成マイカ
を貼り合わせてなるマイカシート等の電気絶縁シート材
が用いられている。

【０００６】主絶縁層６は、この電気絶縁シート材を、
コイル部７の外周に所定の厚さになるように巻き重ねた
後、エポキシ樹脂などの熱硬化性合成樹脂材を真空含浸
し、整形用金型を併用するなどしてこの熱硬化性合成樹
脂材を加熱硬化処理することにより形成されている。か
くして得られた亀甲形コイル９は、主絶縁層６の部分に
おいて電機子鉄心が持つ溝内に収められて、回転電気機
械に用いられることになる。なお、主絶縁層６の形成方
法としては、レジンリッチタイプも知られている。

【０００７】ところでコイル部７は、図７に示したよう
に、いわゆるレーストラック状とされた半完成状態とし
てまず作製された後、図５に示すごとき六角状にする成
形処理が施され、その後に主絶縁層６が形成されて、亀
甲形コイル９が完成することになる。この半完成状態の
コイル部７には、素線７１の整列状態が崩れるのを防止
するために、主絶縁層６が形成される部位（図７に長さ
Ｌで示し、長さＬ≒長さＬ_F である）に対して、六角状
にする成形処理の実施前に素線固め処理部８が形成され
ている。

【０００８】この素線固め処理部８は、刷毛塗りに適し
た低粘度で液状である周知のエポキシ樹脂ワニスを用い
て形成される。電気絶縁材であるこの液状エポキシ樹脂
ワニスは、半完成状態のコイル部７の外周の前記の長さ
Ｌの部位に刷毛塗りをされ、加熱硬化｛硬化条件；約１
１５〔℃〕〜約１６０〔℃〕の程度の温度条件で、数十
分間程度加熱する〕を行うことで形成されている。

【０００９】なお、その詳細な説明は重複を避けて省略
するが、ギッターコイルの場合においても、亀甲形コイ
ル９の場合と同様に方法によって、コイル固め層（例え
ば、素線固め処理部８）や主絶縁層（例えば、主絶縁層
６）が施される場合も知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
る回転電気機械用の電機子コイル（例えば、亀甲形コイ
ル９）においては、比較的に容易に所望の電機子コイル
を得ることができているが、一部の電機子コイルにおい
て、次記するような問題点が見出されており、その解決
が望まれている。すなわち、従来例の亀甲形コイル９を
例にとると、素線固め処理部８が素線７１の外周面に薄
い層として形成されてしまうために、素線７１の角部の
相互間に形成されるほぼ三角形状をなす隅部７１ａ（後
記する図８を参照）の面積の一部のみしか、素線固め処
理部８によって充填されず、この部位に空隙８ａが残存
される場合があり得るのである。このような事例を図８
に示す。ここで図８は、亀甲形コイルの素線相互間の隅
部に空隙が残存した事例を模式的に示した図６における
Ｐ部の拡大して示した断面図である。

【００１１】図８に例示された空隙８ａが形成される原
因は、次記することにあると考えられている。第１に
は、素線固め処理部８に用いられる電気絶縁材が刷毛塗
りに適した低粘度の液状エポキシ樹脂ワニスであること
にその原因があり、刷毛塗り時に隅部７１ａから流れ去
ってしまう量が多いためである。また第２には、この液
状エポキシ樹脂ワニスが、加熱硬化型のエポキシ樹脂が
通常持つ性質から、加熱硬化をされる際の高温によりそ
の粘度がいったん低下することにその原因がある。そう
して、素線７１に付着された硬化前の液状エポキシ樹脂
ワニスの一部は、加熱硬化時の高温によって低粘度にな
ることで、隅部７１ａから流れ出てしまうのである。

【００１２】亀甲形コイル９の素線７１の隅部７１ａに
空隙８ａが形成されると、この空隙８ａには主絶縁層６
の形成後においても空気が残留することになる。空隙８
ａに残留することになる空気は、周知のように主絶縁層
６を構成している前述したような電気絶縁物などに対し
てその絶縁破壊電圧値が極めて低いので、亀甲形コイル
９が装填される回転電気機械の運転電圧においても、容
易に電気絶縁破壊を起こし部分放電が生起されることに
なる。すなわち、亀甲形コイル９の素線７１の隅部７１
ａに空隙８ａが形成されると、亀甲形コイル９を使用し
た回転電気機械はその電気絶縁性能が低下し、長期信頼
性が著しく損なわれることになるおそれがあるのであ
る。素線７１の隅部７１ａに空隙８ａが形成された亀甲
形コイル９を使用した回転電気機械の電気絶縁性能は、
その一部の測定例を後記する図３に点線で示したとおり
である。

【００１３】この発明は、前述の従来技術の問題点に鑑
みなされたものであり、その目的は、回転電気機械の電
気絶縁性能に影響を与え易い部位の，素線の相互間に形
成されるほぼ三角形状をなす隅部に、空隙が形成される
ことがない回転電気機械用の電機子コイルを提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明では前述の目的
は、 １）素線絶縁が施された導体である素線を，１列または
２列以上でかつ多段に整列させて形成されてなるコイル
部を有する回転電気機械用のコイルであって、前記コイ
ル部と、コイル部の少なくとも主絶縁層が形成される部
位に施されて，整列させて形成されてなる素線を電気絶
縁材を用いて一体に固めてなる素線固め処理部と、コイ
ル部の回転電気機械の電機子鉄心が持つ溝内に装填され
る部位の外周を覆って，電気絶縁材を用いて形成された
対地絶縁用である主絶縁層とを備える回転電気機械用の
電機子コイルにおいて、素線の相互間に形成されるほぼ
三角形状をなす隅部の内の，少なくとも素線固め処理部
に在りかつ少なくともコイル部の外側面に位置する隅部
は、硬化時に流れ出ることの無い合成樹脂材を用いて充
填されてなる構成とすること、または、 ２）前記１項に記載の手段において、素線固め処理部
は、電気絶縁材としてエポキシ樹脂プリプレグ材を用い
て加熱・加圧処理を行うことによって形成されてなり、
前記隅部は、素線固め処理部の形成時に，エポキシ樹脂
プリプレグ材が持つ半硬化をされたエポキシ樹脂により
充填されてなる構成とすること、または、 ３）前記２項に記載の手段において、素線固め処理部に
適用されるエポキシ樹脂プリプレグ材は、シート状をな
し、コイル部が持つ両方の外側面のそれぞれに装填され
てなる構成とすること、または、 ４）前記２項に記載の手段において、コイル部の素線の
列数を２列以上とし、素線固め処理部に適用されるエポ
キシ樹脂プリプレグ材は、シート状をなしコイル部の素
線の列に関する中央部分に挟み込まれて装填されてなる
構成とすること、さらにまたは、 ５）前記１項に記載の手段において、前記隅部の充填に
用いられる充填材は、液状の常温硬化エポキシ樹脂材と
電気絶縁性粒子との混和物であり、この充填材は、素線
固め処理部に対する素線固め処理の終了の後に，前記隅
部に充填されてなる構成とすること、により達成され
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。なお、この項の以下の説明
においては、図５〜図８に示した従来例の回転電気機械
用の電機子コイルである亀甲形コイルと同一部分には同
じ符号を付し、その説明を省略する。また、以後の説明
に用いる図には、図５〜図８で付した符号については、
極力代表的な符号のみを記すようにしている。

【００１６】図１は、この発明の実施の形態の一例によ
る亀甲形コイルを模式的に示した図面であり、（ａ）
は、その図６と同一の部位における断面図であり、
（ｂ）は、図１（ａ）におけるＱ部の拡大して示した断
面図である。図１において、１は、図５〜図７に示した
従来例による亀甲形コイル９に対して、素線固め処理部
８に替えて素線固め処理部２を用いるようにした亀甲形
コイルである。この素線固め処理部２は、この発明にな
る亀甲形コイルの特徴ある構成として、エポキシ樹脂プ
リプレグ材製のシート材を短冊状に裁断して得た電気絶
縁シート２１を用いるようにしている。

【００１７】この電気絶縁シート２１に適用される材料
は、周知の半硬化されるステージを持つエポキシ樹脂の
プリプレグ材を用いて、硬化時において過度の流動を生
じ難い性質を持つようにしたシート材であり、必要に応
じて、前記エポキシ樹脂に電気絶縁性の粒子を混入する
ことで、硬化時における流動性のさらなる低減を図るこ
とができる。また電気絶縁シート２１は、必要に応じて
ガラスクロスやポリエステル繊維の不織布などを基材と
して用いて機械的に補強すると共に、この基材によって
も硬化時における流動性の低減を図るようにすることも
できる。基材の使用と電気絶縁性の粒子の混入とを併用
することも勿論可能である。

【００１８】さらに、電気絶縁シート２１は、その電気
絶縁性能の改善を図るための対処を盛り込むことも可能
である。例えば、ガラスクロスやポリエステル繊維の不
織布に集成マイカを貼り合わせることでその耐電圧性の
向上を図れるし、アルミナ粉末をエポキシ樹脂に予め混
入しておくことで電気絶縁シート２１の誘電率値を大き
くし、この部位における電界の集中の緩和を図ることも
できる。このアルミナ粉末に、前記の硬化時における流
動性の低減を図るための粒子の役目の少なくとも一部
を、兼ねさせることも可能である。

【００１９】図１に示した事例では、電気絶縁シート２
１は、基材２２に集成マイカ２３を貼り合わせてなる集
成マイカエポキシ樹脂プリプレグシート材が用いられて
いる。なお、短冊状に裁断された電気絶縁シート２１の
裁断寸法は、例えば、コイル部７の高さ方向（図１にＨ
で示した）に関しては、寸法Ｈに対してやや短い寸法
に、また、長さ方向に関しては、図７に示した長さ寸法
Ｌとほぼ同等長さに設定されることが好ましい。

【００２０】亀甲形コイル１では、素線固め処理部２
は、コイル部７の主絶縁層６が形成される部位の両方の
外側面のそれぞれに、電気絶縁シート２１を粘着性のテ
ープなどを用いるなどして仮り付けして、ヒートプレス
をすることで形成される。その際、電気絶縁シート２１
を構成しているエポキシ樹脂は、半硬化されていること
や基材２２の存在により、ヒートプレスの際の加熱温度
によって適度の粘度に低下することになる。そうして、
適度の粘度に低下された電気絶縁シート２１を構成する
エポキシ樹脂は、ヒートプレスの際の加圧力によって流
動し、コイル部７の両方の外側面の前述の長さＬの部位
に在る隅部７１ａの全面積を充填しつつ、素線７１の素
線固めを行うことになるのである。

【００２１】なお、素線固め処理部２に用いられる電気
絶縁シート２１の枚数は、亀甲形コイル１においては各
１枚であるとしたが、電気絶縁シート（例えば、電気絶
縁シート２１）の持つ樹脂量，コイル部（例えば、コイ
ル部７）や素線７１（例えば、素線７１）の形状・寸法
などに対応させて、適宜の枚数を設定できることは言う
までも無いことである。なおまた、電気絶縁シート２１
を構成しているエポキシ樹脂は、コイル部７の断面に関
する中央部に形成される隅部７１ａに関しては、必ずし
もその全面積を充填する必要は無いものである。その理
由は、この部位の隅部７１ａには、対地電位などの高い
電位が加わることが無いからである。

【００２２】図１に示すこの発明の実施の形態の一例に
よる回転電気機械用の亀甲形コイル１では前述の構成と
したので、コイル部７の両方の外側面の前述の長さＬの
部位に在る隅部７１ａには、電気絶縁シート２１を構成
するエポキシ樹脂が容易に充填されることで、従来例の
亀甲形コイル９を用いた場合とは異なって、空隙８ａが
形成されることで発生していた電気絶縁性能が低下する
問題を解消することができ、その長期信頼性を向上する
ことができることになる。

【００２３】次に、図２を用いて、この発明になる異な
る例の亀甲形コイルを説明する。ここで、図２は、この
発明の実施の形態の異なる例による亀甲形コイルを模式
的に示した図面であり、（ａ）は、その図６と同一の部
位における断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）におけ
るＲ部の拡大して示した断面図である。図２において、
１Ａは、図５〜図７に示した従来例による亀甲形コイル
９に対して、前述の隅部７１ａに残存された空隙８ａの
内の，コイル部７の外側面に位置する空隙８ａを充填す
るために、充填層３を備えるようにした亀甲形コイルで
ある。

【００２４】充填層３に用いられる充填材は、周知の液
状の常温硬化エポキシ樹脂材に電気絶縁性粒子である周
知の石英粉末を混入させて得たパテ状の混和物であり、
硬化時において流動を生じることの無い性質を持つよう
にした充填材である。そうして、亀甲形コイル１Ａで
は、主絶縁層６は充填層３の硬化の終了後に施されるこ
とになる。

【００２５】前記充填材には、その電気絶縁性能の改善
を図るための対処を盛り込むことも可能である。例え
ば、電気絶縁性粒子としてマイカ粉末を混入することで
その耐電圧性の向上を図れるし、また、アルミナ粉末を
混入することで充填材の誘電率値を大きくし、この部位
における電界の集中の緩和を図ることもできる。このマ
イカ粉末やアルミナ粉末に、前記石英粉末の役目の少な
くとも一部を兼ねさせることも可能である。

【００２６】充填層３は、コイル部７の両方の外側面の
それぞれの、素線固め処理部８が形成されている部位に
対して、前記充填材をへらなどの用具を用い、少なくと
空隙８ａを埋めて形成される。そうして、コイル部７の
両方の外側面のそれぞれの部位における素線固め処理部
８は、空隙８ａが存在して形成されていたとしても、充
填層３によってほぼ平坦にされて、この空隙８ａが埋め
られることになる。なお、充填材の前記の充填処理にお
いては、空隙８ａから過度にはみ出した充填材を取り除
く処置が必要になる場合もある。

【００２７】図２に示すこの発明の実施の形態の一例に
よる回転電気機械用の亀甲形コイル１Ａでは前述の構成
としたので、コイル部７の両方の外側面のそれぞれの部
位における素線固め処理部８に空隙８ａが存在していた
としても、その空隙８ａが充填層３によって埋められる
ので、前述の亀甲形コイル１の場合と同様に、空隙８ａ
が形成されることで発生していた電気絶縁性能が低下す
る従来技術における問題を解消することができ、その長
期信頼性を向上することができることになる。

【００２８】亀甲形コイル１Ａの前述の亀甲形コイル１
に対する特長点は、素線固め処理部８によって既に素線
固めがなされた亀甲形コイル（例えば、亀甲形コイル９
である）に空隙などの欠陥が見出された場合に、その補
修用としても採用できることである。すなわち、亀甲形
コイル１Ａに採用された充填層３を用いる手法は、空隙
８ａを除去すのに際して比較的に柔軟に採用することが
できる手法であると言うことができる。

【００２９】前述したこの発明の実施の形態例による亀
甲形コイル１または亀甲形コイル１Ａを使用すること
で、回転電気機械の電気絶縁性能の向上を図ることがで
きたその測定例を、周知の誘電体損失率（以降、慣用さ
れているｔａｎδを用いる）と最大放電電荷量（以降、
慣用されているＱ_max を用いる）に関して図３に示す。
ここで図３は、この発明になる亀甲形コイルを使用した
場合の回転電気機械における電気絶縁性能の測定例を従
来技術の亀甲形コイルを使用した場合と比較して示すグ
ラフであり、（ａ）はｔａｎδ特性のグラフを示し、
（ｂ）はＱ_max 特性のグラフを示している。

【００３０】図３（ａ）においては、Ｘ軸は印加電圧
を、Ｙ軸はｔａｎδをそれぞれフリースケールで示して
いる。また、図３（ｂ）においては、Ｘ軸は印加電圧
を、Ｙ軸はＱ_max をそれぞれフリースケールで示してい
る。また、図３中には、この発明による亀甲形コイル
１，１Ａを使用した場合を実線で、また、従来例の亀甲
形コイル９を使用した場合を点線で示している。

【００３１】図３を視察することにより、この発明の場
合の亀甲形コイル１，１Ａを使用した回転電気機械で
は、ｔａｎδおよびＱ_max 共に、従来例の亀甲形コイル
９を使用した場合よりも低減されていることが分かる。
すなわち、従来例の亀甲形コイル９においては、隅部７
１ａに前述の空隙８ａが残存していて、この部位で周知
の部分放電が生じていたことが原因となり、Ｑ_max およ
びｔａｎδが共に増加しているのである。これに対し
て、亀甲形コイル１，１Ａでは、隅部７１ａには空隙８
ａが存在しないことにより、空隙８ａが原因での部分放
電が発生しないので、Ｑ_max およびｔａｎδが共に低減
されるのである。

【００３２】上述の説明では、亀甲形コイル１が備える
素線固め処理部２、および、亀甲形コイル１Ａが備える
充填層３は、コイル部７の主絶縁層６が形成される部位
の両方の外側面のそれぞれのみに設け、コイル部７の頭
部と底部とには設けないとした。このようにした主な理
由は二つある。その第１は、コイル部７に前述の主絶縁
層７を形成する際に、主絶縁層７用の樹脂をコイル部７
の内部にも含浸させて、亀甲形コイル１，１Ａの電気絶
縁性能などの一層の向上を意図したためである。すなわ
ち、主絶縁層７用の樹脂を、頭部および底部を利用して
コイル部７の内部に含浸させるためである。

【００３３】その第２は、コイル部７の頭部および底部
に対して、素線固め処理部２および充填層３を設けない
ようにすることで、これ等の処理に用いる素材の使用量
の低減と、これ等の処理に要する作業時間の短縮を図
り、亀甲形コイル１，１Ａの製造原価の低減を意図した
ためである。しかしながら、主絶縁層７用の樹脂をコイ
ル部７の内部に含浸させる必要が無いなどの場合には、
コイル部７の主絶縁層６が形成される部位の全周に対し
て、素線固め処理部２および充填層３を設けてもよいこ
とは勿論のことである。

【００３４】また、上述の説明では、亀甲形コイル（例
えば、亀甲形コイル１）が備える素線固め処理部（例え
ば、素線固め処理部２）は、シート状のエポキシ樹脂プ
リプレグ材である電気絶縁シート（例えば、電気絶縁シ
ート２１）を、コイル部（例えば、コイル部７）の外側
面に貼り付けてヒートプレスをすることで形成されると
してきたが、これに限定されるものではなく、例えば、
コイル部の素線（例えば、素線７１）の列に関する中央
部分に挟み込むようにしてもよいものである。

【００３５】なおまた、上述の説明では、回転電気機械
用の電機子コイルは亀甲形コイルであるとしてきたが、
これに限定されるものではなく、例えば、ギッターコイ
ルであってもよいものである。

【００３６】

【実施例】以下この発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。なお、この項の以下の説明においては、図
１に示したこの発明の実施の形態の例の亀甲形コイル、
および、図５〜図７に示した従来例の亀甲形コイルと同
一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。ま
た、以後の説明に用いる図には、図１，図５〜図７で付
した符号については、極力代表的な符号のみを記すよう
にしている。

【００３７】図４は、請求項１，２，４に対応するこの
発明の一実施例による亀甲形コイルを模式的に示した図
面であり、（ａ）は、その図６と同一の部位における断
面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）におけるＳ部の拡大
して示した断面図である。図４において、１Ｂは、図１
に示したこの発明の実施の形態の一例による亀甲形コイ
ル１に対して、素線固め処理部２に替えて素線固め処理
部４を用いるようにした亀甲形コイルである。この素線
固め処理部４は、この発明になる亀甲形コイルの特徴あ
る構成として、亀甲形コイル１と同様にエポキシ樹脂プ
リプレグ材製のシート材を短冊状に裁断して得た電気絶
縁シート２１を用いるようにしている。

【００３８】しかしながら亀甲形コイル１Ｂの素線固め
処理部４では、電気絶縁シート２１，２１は、コイル部
７の素線７１の列に関する中央部分に挟み込まれている
ことが、亀甲形コイル１の場合とは異なっている。そう
して、この電気絶縁シート２１，２１は、コイル部７の
完成後にコイル部７の素線７１の列に関する中央部分に
挟み込まれる。電気絶縁シート２１，２１を中央部分に
挟み込まれたコイル部７には、亀甲形コイル１の場合と
同様にしてヒートプレスを施すことで、素線固め処理部
４が形成されることになる。

【００３９】素線固め処理部４の形成に当たっては、電
気絶縁シート２１を構成しているエポキシ樹脂がヒート
プレスの際の加熱温度によって適度の粘度に低下し、さ
らにヒートプレスの際の加圧力によって流動し、コイル
部７の中央部から両方の外側面に向かって流れ出て、前
記の長さＬの部位に在る隅部７１ａの全面積を充填する
ことになる。

【００４０】実施例による亀甲形コイル１Ｂでは、亀甲
形コイル１の場合と同等の電気絶縁性能の向上を図れる
と共に、電気絶縁シート２１のコイル部７への仮り付け
工程の短縮を図ることができている。すなわち、亀甲形
コイル１Ｂでは、電気絶縁シート２１をコイル部７に挟
み込んでコイル部７にセットすることができ、亀甲形コ
イル１の場合における電気絶縁シート２１を粘着性のテ
ープを用いてコイル部７に仮り付けする工程を不要にす
ることができる特長を持つのである。

【００４１】

【発明の効果】この発明になる回転電気機械用の電機子
コイルにおいては、前記課題を解決するための手段の項
で述べた構成とすることにより、次記する効果を奏す
る。 前記課題を解決するための手段の項の第（１）項〜第
（３）項による構成とすることにより、コイル部の素線
と主絶縁との間に空隙が形成されることが無いので、こ
の電機子コイルを使用した回転電気機械の電気絶縁性能
が向上され、その長期信頼性を向上することが可能とな
る。また、 前記課題を解決するための手段の項の第（１）項，
（２）項，第（４）項による構成とすることにより、前
記の項により効果をそのまま維持しながら、電機子コ
イルの製造原価を低減することが可能となる。さらにま
た、 前記課題を解決するための手段の項の第（１）項，
（５）項による構成とすることにより、前記の項によ
り効果を得られる回転電気機械用の電機子コイルの作製
に当たり、素線固め処理済のコイルに対しても適用が可
能であるなど、比較的に柔軟に採用することが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の一例による亀甲形コイ
ルを模式的に示した図面であり、（ａ）は図６と同一の
部位における断面図、（ｂ）は図１（ａ）におけるＱ部
の拡大して示した断面図

【図２】この発明の実施の形態の異なる例による亀甲形
コイルを模式的に示した図面であり、（ａ）は図６と同
一の部位における断面図、（ｂ）は図２（ａ）における
Ｒ部の拡大して示した断面図

【図３】この発明になる亀甲形コイルを使用した場合の
回転電気機械における電気絶縁性能の測定例を従来技術
の亀甲形コイルを使用した場合と比較して示すグラフで
あり、（ａ）はｔａｎδ特性のグラフ、（ｂ）はＱ_max
特性のグラフ

【図４】請求項１，２，４に対応するこの発明の一実施
例による亀甲形コイルを模式的に示した図面であり、
（ａ）は図６と同一の部位における断面図、（ｂ）は図
４（ａ）におけるＳ部の拡大して示した断面図

【図５】従来例の亀甲形コイルを模式的に示したその上
面図

【図６】図５に示した亀甲形コイルの図５におけるＡ−
Ａ断面図

【図７】図５に示した亀甲形コイルが半完成状態にある
場合を模式的に示したその上面図

【図８】亀甲形コイルの素線相互間の隅部に空隙が残存
した事例を模式的に示した図６におけるＰ部の拡大して
示した断面図

【符号の説明】

１ 亀甲形コイル ２ 素線固め処理部 ２１ 電気絶縁シート ６ 主絶縁層 ７ コイル部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】素線絶縁が施された導体である素線を，１
   列または２列以上でかつ多段に整列させて形成されてな
   るコイル部を有する回転電気機械用のコイルであって、
   前記コイル部と、コイル部の少なくとも主絶縁層が形成
   される部位に施されて，整列させて形成されてなる素線
   を電気絶縁材を用いて一体に固めてなる素線固め処理部
   と、コイル部の回転電気機械の電機子鉄心が持つ溝内に
   装填される部位の外周を覆って，電気絶縁材を用いて形
   成された対地絶縁用である主絶縁層とを備える回転電気
   機械用の電機子コイルにおいて、 素線の相互間に形成されるほぼ三角形状をなす隅部の内
   の，少なくとも素線固め処理部に在りかつ少なくともコ
   イル部の外側面に位置する隅部は、硬化時に流れ出るこ
   との無い合成樹脂材を用いて充填されてなることを特徴
   とする回転電気機械用の電機子コイル。
2. 【請求項２】請求項１に記載の回転電気機械用の電機子
   コイルにおいて、 素線固め処理部は、電気絶縁材としてエポキシ樹脂プリ
   プレグ材を用いて加熱・加圧処理を行うことによって形
   成されてなり、前記隅部は、素線固め処理部の形成時
   に，エポキシ樹脂プリプレグ材が持つ半硬化をされたエ
   ポキシ樹脂により充填されてなることを特徴とする回転
   電気機械用の電機子コイル。
3. 【請求項３】請求項２に記載の回転電気機械用の電機子
   コイルにおいて、 素線固め処理部に適用されるエポキシ樹脂プリプレグ材
   は、シート状をなし、コイル部が持つ両方の外側面のそ
   れぞれに装填されてなることを特徴とする回転電気機械
   用の電機子コイル。
4. 【請求項４】請求項２に記載の回転電気機械用の電機子
   コイルにおいて、 コイル部の素線の列数を２列以上とし、素線固め処理部
   に適用されるエポキシ樹脂プリプレグ材は、シート状を
   なしコイル部の素線の列に関する中央部分に挟み込まれ
   て装填されてなることを特徴とする回転電気機械用の電
   機子コイル。
5. 【請求項５】請求項１に記載の回転電気機械用の電機子
   コイルにおいて、 前記隅部の充填に用いられる充填材は、液状の常温硬化
   エポキシ樹脂材と電気絶縁性粒子との混和物であり、こ
   の充填材は、素線固め処理部に対する素線固め処理の終
   了の後に，前記隅部に充填されてなることを特徴とする
   回転電気機械用の電機子コイル。