(57)【要約】【課題】固定子巻線のコイルエンド部に塗布された絶縁樹脂に割れが発生した場合でも、固定子巻線を形成する導体線の表面に設けられた被膜の共割れを防止して、絶縁破壊の発生を防止し得るようにした回転電機を提供する。【解決手段】回転電機１は、回転子３と、回転子３に対向配置した固定子２とを有する。固定子２は、複数のスロット２２ａを有する固定子鉄心２２と、スロット２２ａ内に収容されるスロット収容部２３ａと固定子鉄心２２から露出するコイルエンド部２３ｂ，２３ｃとによって固定子巻線２１を形成する表面に絶縁被膜２５が設けられた導体セグメント２３と、コイルエンド部２３ｂ，２３ｃにおける絶縁被膜２５の表面を覆うワニス２７（絶縁樹脂）とを有し、絶縁被膜２５の引張強度が、ワニス２７と絶縁被膜２５との密着強度よりも大きい。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子（３）と、前記回転子に対向配置した固定子（２）とを有する回転電機において、
前記固定子は、複数のスロット（２２ａ）を有する固定子鉄心（２２）と、前記スロット内に収容されるスロット収容部（２３ａ）と前記固定子鉄心から露出するコイルエンド部（２３ｂ，２３ｃ）とによって固定子巻線（２１）を形成する導体（２４）と前記導体の表面を覆う絶縁被膜（２５）からなる導体セグメント（２３）と、前記コイルエンド部における前記絶縁被膜の表面を覆う絶縁樹脂（２７）とを有し、
前記絶縁被膜の引張強度が、前記絶縁樹脂と前記絶縁被膜との密着強度よりも大きいことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記絶縁被膜は複数層からなるものであって、
前記絶縁被膜のうち少なくとも何れか１層の引張強度が、前記絶縁樹脂と前記絶縁被膜との密着強度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記絶縁被膜の複数層のうち互いに隣接して対をなす少なくとも１対の層は、内側に位置する層の引張強度がその対をなす層間の密着強度よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記導体セグメントは、矩形断面の平角線であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の回転電機。
【請求項５】
前記固定子巻線は分布巻きであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の回転電機。
【請求項６】
回転子（３）と、前記回転子に対向配置した固定子（２）とを有する回転電機において、
前記固定子は、複数のスロット（２２ａ）を有する固定子鉄心（２２）と、前記スロット内に収容されるスロット収容部（２３ａ）と前記固定子鉄心から露出するコイルエンド部（２３ｂ，２３ｃ）とによって固定子巻線（２１）を形成する導体（２４）と前記導体の表面を覆う絶縁被膜（２５）からなる導体セグメント（２３）と、前記コイルエンド部における前記絶縁被膜の表面を覆う絶縁樹脂（２７）とを有し、
前記絶縁被膜は複数層からなるものであって、
前記絶縁被膜のうち内側に位置する内側被膜（２５ａ）の引張強度が、前記絶縁被膜のうち前記内側被膜よりも外層側に位置する外側被膜（２５ｂ）と前記内側被膜との密着強度よりも大きいことを特徴とする回転電機。
【請求項７】
前記内側被膜と前記外側被膜は、異なる材料で形成されていることを特徴とする請求項６に記載の回転電機。
【請求項８】
前記導体セグメントは、矩形断面の平角線であることを特徴とする請求項６又は７記載の回転電機。
【請求項９】
前記固定子巻線は分布巻きであることを特徴とする請求項６乃至８の何れか１つに記載の回転電機。
【請求項１０】
前記内側被膜と前記外側被膜のうち少なくとも一つは複数層からなることを特徴とする請求項６乃至９の何れか１つに記載の回転電機。
【請求項１１】
前記内側被膜及び前記外側被膜を構成する複数層のうち互いに隣接して対をなす少なくとも１対の層において、内側に位置する層の引張強度がその対をなす層間の密着強度よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両において電動機や発電機として使用される回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両において電動機や発電機として使用される回転電機として、回転可能に設けられた回転子と、この回転子と径方向に対向配置された固定子鉄心およびこの固定子鉄心に巻装された固定子巻線とを備えている。そして、固定子巻線は、表面に絶縁被膜が設けられた複数の導体線を所定の状態に接続して形成され、固定子鉄心のスロット内に収容されるスロット収容部と、固定子鉄心の軸方向両端面からそれぞれスロット外部に露出する第１及び第２コイルエンド部とを有する。この固定子巻線は、耐振動性を確保するために、第１及び第２コイルエンド部にワニス等の絶縁樹脂を塗布することによって固定するようにしている。
【０００３】
なお、特許文献１には、複数の電機子コイルを接続する渡り線が、継鉄部の外面を覆う第１の絶縁層の上に添わせて配置され、第１の絶縁層の上に渡り線を覆う第２の絶縁層が形成されるとともに、第１の絶縁層を第２の絶縁層とともに被覆する第３の絶縁層が形成された固定子において、第２の絶縁層は、第１及び第３の絶縁層と接着しない絶縁材料、または第１及び第３の絶縁層との接着力が弱い絶縁材料からなることが開示されている。この特許文献１によれば、渡り線を覆う第２の絶縁層は、その上層及び下層にある第１及び第３の絶縁層との密着強度を小さくすることで、第１又は第３の絶縁層に亀裂が生じた場合に、渡り線に大きなストレスが加わるのを防止し、渡り線の断線を防止できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１４４１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の回転電機のように、固定子巻線のコイルエンド部をワニスで固定すると、隣接する導体線間の隙間にワニスが付着する。この状態で、回転電機の運転時の高温環境から運転停止時の低温環境に環境温度が変化すると、図３６に示すように、ワニスの線膨張係数が固定子巻線の絶縁被膜の線膨張係数よりも小さいので、ワニス内部に引っ張り応力が発生し、許容応力を超えるとワニスに割れが発生する。この割れがワニスと導体線の境界に到達すると、ワニスと導体線表面の被膜との間の密着強度が被膜の強度よりも大きい場合には、ワニスと被膜が共割れを起こし、絶縁破壊を発生させることとなる。特に、固定子巻線を冷媒で冷却する場合には、冷媒の接触により更に温度分布ができてしまうため、応力発生が厳しくなる傾向がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、固定子巻線のコイルエンド部に塗布された絶縁樹脂に割れが発生した場合でも、固定子巻線を形成する導体線の表面に設けられた被膜の共割れを防止して、絶縁破壊の発生を防止し得るようにした回転電機を提供することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた第一の発明は、回転子（３）と、前記回転子に対向配置した固定子（２）とを有する回転電機において、前記固定子は、複数のスロット（２２ａ）を有する固定子鉄心（２２）と、前記スロット内に収容されるスロット収容部（２３ａ）と前記固定子鉄心から露出するコイルエンド部（２３ｂ，２３ｃ）とによって固定子巻線（２１）を形成する導体（２４）と前記導体の表面を覆う絶縁被膜（２５）からなる導体セグメント（２３）と、前記コイルエンド部における前記絶縁被膜の表面を覆う絶縁樹脂（２７）とを有し、前記絶縁被膜の引張強度が、前記絶縁樹脂と前記絶縁被膜との密着強度よりも大きいことを特徴とする。
【０００８】
本発明において、絶縁被膜の引張強度とは、被膜材質単体の引張強度のことをいう。また、絶縁樹脂と絶縁被膜との密着強度とは、絶縁樹脂と絶縁被膜を密着させた時の引張強度のことをいう。
【０００９】
第一の発明によれば、固定子巻線を形成する導体セグメントの表面に設けられた絶縁被膜の引張強度が、コイルエンド部において絶縁被膜の表面を覆う絶縁樹脂と絶縁被膜との密着強度よりも大きくされている。即ち、絶縁樹脂と絶縁被膜との密着強度は、絶縁被膜の引張強度よりも小さくされている。そのため、回転電機の運転に伴う環境温度の変化によって絶縁樹脂に割れが発生した場合でも、その割れの応力は、絶縁樹脂と絶縁被膜との密着部を剥離するように作用し、絶縁樹脂から絶縁被膜に割れが進行しない。これにより、絶縁樹脂と絶縁被膜の共割れを防止して、割れが導体セグメントの導体に到達しないようにすることができるので、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる。
【００１０】
また、上記課題を解決するためになされた第二の発明は、回転子（３）と、前記回転子に対向配置した固定子（２）とを有する回転電機において、前記固定子は、複数のスロット（２２ａ）を有する固定子鉄心（２２）と、前記スロット内に収容されるスロット収容部（２３ａ）と前記固定子鉄心から露出するコイルエンド部（２３ｂ，２３ｃ）とによって固定子巻線（２１）を形成する導体（２４）と前記導体の表面を覆う絶縁被膜（２５）からなる導体セグメント（２３）と、前記コイルエンド部における前記絶縁被膜の表面を覆う絶縁樹脂（２７）とを有し、前記絶縁被膜は複数層からなるものであって、前記絶縁被膜のうち内側に位置する内側被膜（２５ａ）の引張強度が、前記絶縁被膜のうち前記内側被膜よりも外層側に位置する外側被膜（２５ｂ）と前記内側被膜との密着強度よりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
本発明において、絶縁被膜の引張強度とは、被膜材質単体の引張強度のことをいう。また、外側被膜と内側被膜との密着強度とは、外側被膜と内側被膜とを密着させた時の引張強度のことをいう。
【００１２】
第二の発明によれば、固定子巻線を形成する導体の表面に設けられた絶縁被膜のうち内側に位置する内側被膜の引張強度が、内側被膜よりも外層側に位置する外側被膜と内側被膜との密着強度よりも大きくされている。即ち、外側被膜と内側被膜との密着強度は、内側被膜の引張強度よりも小さくされている。そのため、回転電機の運転に伴う環境温度の変化によって絶縁樹脂に割れが発生した場合でも、その割れの応力は、外側被膜と内側被膜との密着部を剥離するように作用し、その密着部よりも内層側にある内側被膜に割れが進行しない。これにより、絶縁樹脂と被膜の共割れを防止して、割れが導体セグメントの導体に到達しないようにすることができるので、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる。
【００１３】
上記の第一および第二の発明は、図１１に示すように、絶縁被膜の引張強度と、絶縁被膜と絶縁樹脂との密着強度、または絶縁被膜の被膜層間の密着強度との相対的な強度の関係を規定することによって、環境温度の変化に伴って絶縁樹脂に発生した割れが導体セグメントの導体にまで到達しないようにしたものである。
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載された各部材や部位の後の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的な部材や部位との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係る回転電機の全体構成を示す軸方向断面図である。
【図２】実施形態１に係る固定子の全体斜視図である。
【図３】実施形態１に係る固定子の部分的な側面図である。
【図４】図３の一部を拡大した示す部分側面図である。
【図５】実施形態１に係る固定子の部分的な断面図である。
【図６】実施形態１に係る固定子巻線を構成する導体セグメントの斜視図である。
【図７】実施形態１において固定子鉄心のスロットに導体セグメントを挿入する状態を示す説明図である。
【図８】実施形態１に係る固定子の接合側エンド部の一部を示す斜視図である。
【図９】実施形態１において導体セグメントが収容される固定子鉄心のスロットを説明するための固定子の部分断面図である。
【図１０】実施形態１に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図１１】本発明における絶縁被膜の引張強度と、絶縁被膜と絶縁樹脂との密着強度、または絶縁被膜の被膜層間の密着強度との相対的な強度の関係を示すグラフである。
【図１２】比較例１に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図１３】実施形態２に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図１４】比較例２に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図１５】実施形態３に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図１６】比較例３に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図１７】実施形態４に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図１８】比較例４に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図１９】実施形態５に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図２０】比較例５に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図２１】実施形態６に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図２２】比較例６に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図２３】実施形態７に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図２４】比較例７に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図２５】実施形態８に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図２６】比較例８に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図２７】実施形態９に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図２８】比較例９に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図２９】実施形態１０に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図３０】比較例１０に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図３１】実施形態１１に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図３２】比較例１１に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図３３】他の実施形態に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図３４】図３３の一部を拡大して示す部分断面図である。
【図３５】その他の実施形態に係る固定子巻線のコイルエンド部における導体セグメントと絶縁樹脂との状態を模式的に示す断面図である。
【図３６】固定子巻線のコイルエンド部に塗布されるワニスにおけるワニス温度とワニス応力との関係を示すブラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の回転電機の実施形態について図面を参照して具体的に説明する。
【００１６】
〔実施形態１〕
実施形態１の回転電機１について図１〜図１０を参照して説明する。本実施形態に係る回転電機１は、車両用交流発電機として用いられるものであって、図１に示すように、電機子として働く固定子２と、界磁として働く回転子３と、固定子２および回転子３を収容し、締結ボルト４ｃによって連結されたフロントハウジング４ａおよびリアハウジング４ｂと、交流電力を直流電力に変換する整流器５等を含んで構成されている。
【００１７】
固定子２は、図２に示すように、固定子鉄心２２と、複数の導体セグメント２３により構成されたセグメント型の固定子巻線２１と、固定子鉄心２２および固定子巻線２１間を電気絶縁するインシュレータ２９とを備えている。この固定子２は、フロントハウジング４ａおよびリアハウジング４ｂ間で挟持されることにより固定されており、回転子３の外周側に所定の隙間を介して径方向に対向配置されている。固定子２の詳細な構造については後述する。
【００１８】
回転子３は、図１に示すように、フロントハウジング４ａおよびリアハウジング４ｂに回転可能に支持されたシャフト３３と一体になって回転するもので、ランデル型ポールコア３２と、界磁巻線３１とを備えている。なお、シャフト３３の前端部には、自動車に搭載された走行用のエンジンに図示しないベルト等を介して連結されたプーリ２０が固定されている。
【００１９】
ランデル型ポールコア３２は、フロント側およびリア側の一組のポールコア３２ａ、３２ｂを組み合わせて構成されている。各ポールコア３２ａ、３２ｂは、それぞれが８個の爪状磁極部３２ｃを有し、絶縁処理された銅線を円筒状かつ同心状に巻回して構成された界磁巻線３１を前後両側から挟み込むようにシャフト３３に嵌挿されている。本実施形態では、ポールコア３２ａ、３２ｂは、各８個の磁極を持ち、即ち、１６極の回転子３を形成している。
【００２０】
フロントハウジング４ａの軸方向端面（前端面）およびリアハウジング４ｂの軸方向端面（後端面）には、吸入孔４２ａ、４２ｂがそれぞれ設けられている。そして、フロント側の吸入孔４２ａから吸い込んだ冷却風を軸方向および径方向に吐き出すための斜流ファン３５がフロント側のポールコア３２ａの前端面に溶接等により固着されている。同様に、リア側の吸入孔４２ｂから吸い込んだ冷却風を径方向に吐き出すための遠心ファン３６がリア側のポールコア３２ｂの後端面に溶接等により固着されている。また、フロントハウジング４ａおよびリアハウジング４ｂには、固定子鉄心２２の軸方向両端から突出した固定子巻線２１のコイルエンド部に対向した部分に冷却風の吐出孔４１がそれぞれ設けられている。
【００２１】
シャフト３３の後端部には、界磁コイル３１の両端に電気的に接続されたスリップリング３７、３８が設けられており、これらのスリップリング３７、３８を介してブラシ装置７から界磁コイル３１に対して給電が行われるようになっている。
【００２２】
上述した構成を有する車両用交流発電機１は、ベルト等を介してプーリ２０にエンジンからの回転力が伝えられると、回転子３がシャフト３３と共に所定方向に回転する。この状態で、スリップリング３７、３８を介してブラシ装置７から回転子３の界磁コイル３１に励磁電圧を印加することにより、ポールコア３２ａ、３２ｂのそれぞれの爪状磁極部３２ｃが励磁されて、回転子３の回転周方向に沿って交互にＮＳ磁極が形成される。これにより、固定子巻線２１に三相交流電圧を発生させることができ、整流器５の出力端子から所定の直流電流を取り出すことができる。
【００２３】
次に、固定子２の詳細について図３〜図１２を参照して説明する。なお、以下の説明において、軸方向とは、固定子鉄心２２の軸方向を意味し、径方向とは、固定子鉄心２２の径方向を意味し、周方向とは、固定子鉄心２２の周方向を意味するものとする。
【００２４】
固定子鉄心２２には、多相の固定子巻線２１を収容できるように、断面矩形状の複数のスロット２２ａが形成されている。本実施形態では、スロット２２ａは、固定子巻線２１が２倍スロットの分布巻きであるため、回転子３の磁極数（１６）に対し、固定子巻線２１の一相あたり２個の割合で形成されている。つまり、１６×３×２＝９６個のスロット２２ａが周方向に等間隔に形成されている。
【００２５】
固定子鉄心２２のスロット２２ａに巻装された固定子巻線２１は、図６および図７に示すように、断面形状が矩形の平角線をＵ字状に曲げて成形した複数の導体セグメント２３の端部同士を接続して形成されている。導体セグメント２３両端の接合端部２３ｆは、絶縁被膜２５が剥離されていることによって内部の導体２４が露出している。この導体セグメント２３は、図１０に示すように、延伸方向と直角な方向の断面形状が矩形の銅製の導体２４と、導体２４の外周表面を覆う絶縁被膜２５とから構成されている。
【００２６】
絶縁被膜２５は、ポリイミド（ＰＩ）を材料として約１〜１０μｍの膜厚に形成されている。この絶縁被膜２５は、絶縁被膜２５の溶融した樹脂材料を投入した槽内に導体２４を浸漬させて取り出した後、導体２４の表面に付着した樹脂材料の厚さが均一となるように、所定の大きさに形成された挿通孔内を通過させ、その後、炉内で焼き付けを行うことによって形成されている。
【００２７】
この導体セグメント２３は、図７に示すように、一対の直線部２３ｇ、２３ｇが所定のスロットピッチ離れた２個のスロット２２ａ内に軸方向に挿入された後、スロット２２ａから軸方向の外部に延出する直線部２３ｇ、２３ｇの開放端部が、周方向に所定の角度をもって斜めに斜行するように捻られている。
【００２８】
これにより、導体セグメント２３は、図６に示すように、スロット２２ａ内に収容され軸方向に沿って直線状に延びる一対のスロット収容部２３ａ、２３ａと、スロット２２ａから軸方向に露出し周方向に延び出すコイルエンド部とを有する。コイルエンド部は、スロット２２ａの軸方向一端側（車両用交流発電機１のリア側で図１の右側。以下、同様）から突出するターン側エンド部２３ｂと、スロット２２ａの軸方向他端側（車両用交流発電機１のフロント側で図１の左側。以下、同様）から突出する一対の接合側エンド部２３ｃ、２３ｃとからなる。
【００２９】
ターン側エンド部２３ｂは、各スロット収容部２３ａ、２３ａの一端同士を連結するように一体に設けられており、その先端に湾曲変形により形成されたＶ字状のターン部２３ｈを有する。また、一対の接合側エンド部２３ｃ、２３ｃは、各スロット収容部２３ａ、２３ａの他端に一体に設けられている。各接合側エンド部２３ｃは、屈曲変形により形成されて固定子鉄心２２の軸方向端面に対して所定の角度をもって斜めに斜行する接合側斜行部２３ｅと、この接合側斜行部２３ｅの先端に一体に形成され、屈曲変形により形成された接合端部２３ｆとを有する。なお、この接合端部２３ｆは、絶縁被膜２３ｄが剥離されて内部の導体２４が露出している。
【００３０】
固定子鉄心２２の各スロット２２ａには、それぞれ偶数本（本実施形態では４本）の電気導体（各導体セグメント２３のスロット収容部２３ａ）が収容されている。また、一つのスロット２２ａ内の４本の電気導体は、図５に示すように、径方向に沿って内側から内端層、内中層、外中層、外端層の順で一列に配列されている。なお、一つのスロット２２ａ内の４本の電気導体は同相の固定子巻線２１を形成している。
【００３１】
各スロット２２ａ内に収容されたこれらの電気導体が所定のパターンで接続されることにより、固定子巻線２１が形成される。なお、本実施形態では、スロット２２ａ内の電気導体は、軸方向一端側のターン側エンド部２３ｂにおいては、ターン部２３ｈを経由することにより電気的に接続されている。また、軸方向他端側の接合側エンド部２３ｃにおいては、接合端部２３ｆ同士をアーク溶接によって接合することにより電気的に接続されている。即ち、固定子鉄心２２の軸方向一端側には、スロット２２ａから突出した多数のターン側エンド部２３ｂによって第１コイルエンド部が形成され（図２参照）、固定子鉄心２２の軸方向他端側には、スロット２２ａから突出した多数の接合側エンド部２３ｃによって第２コイルエンド部が形成されている。
【００３２】
各スロット２２ａ内の１本の電気導体は、所定の磁極ピッチ離れた他のスロット２２ａ内の１本の他の電気導体と対をなしている。例えば、図９に示すように、一つのスロット２２ａ内の内端層の電気導体２３１ａは、固定子鉄心２２の時計回り方向に向けて１磁極ピッチ（ＮＳ磁極ピッチ）離れた他のスロット２２ａ内の外端層の電気導体２３１ｂと対をなしている。
【００３３】
同様に、一つのスロット２２ａ内の内中層の電気導体２３２ａは、固定子鉄心２２の時計回り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロット２２ａ内の外中層の電気導体２３２ｂと対をなしている。そして、固定子鉄心２２の軸方向一端側のターン側エンド部２３ｂにおいて、これらの対をなす電気導体、すなわち内端層の電気導体２３１ａと外端層の電気導体２３１ｂとはターン部２３ｈ（２３１ｃ）を経由することにより接続され、また、内中層の電気導体２３２ａと外中層の電気導体２３２ｂとはターン部２３ｈ（２３２ｃ）を経由することにより接続されている。
【００３４】
したがって、固定子鉄心２２の軸方向一端側においては、内中層の電気導体２３２ａと外中層の電気導体２３２ｂとを接続するターン部２３ｈ（２３２ｃ）を、内端層の電気導体２３１ａと外端層の電気導体２３１ｂとを接続するターン部２３ｈ（２３１ｃ）が囲むこととなる。このように、固定子鉄心２２の軸方向一端側においては、対をなす電気導体同士の接続部としてのターン部２３ｈ（２３２ｃ）が、同じスロット２２ａ内に収容された他の対をなす電気導体同士の接続部としてのターン部２３ｈ（２３１ｃ）により囲まれる。そして、内中層の電気導体２３２ａと外中層の電気導体２３２ｂとを接続するターン部２３ｈ（２３２ｃ）により中層コイルエンドが形成され、また、内端層の電気導体２３１ａと外端層の電気導体２３１ｂとを接続するターン部２３ｈ（２３１ｃ）により端層コイルエンドが形成される。
【００３５】
一方、一つのスロット２２ａ内の内中層の電気導体２３２ａは、固定子鉄心２２の時計回り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロット２２ａ内の内端層の電気導体２３１ａ’とも対をなしている。同様に、一つのスロット２２ａ内の外端層の電気導体２３１ｂ’は、固定子鉄心２２の時計回り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロット２２ａ内の外中層の電気導体２３２ｂとも対をなしている。そして、固定子鉄心２２の軸方向他端側の接合側エンド部２３ｃにおいて、これらの対をなす電気導体、すなわち内中層の電気導体２３２ａと内端層の電気導体２３１ａ’とは、接合端部２３ｆ同士（２３２ｄと２３１ｄ’）の接合により接続されている。また、外端層の電気導体２３１ｂ’と外中層の電気導体２３２ｂとは、接合端部２３ｆ同士（２３１ｅ’と２３２ｅ）の接合により接続されている。
【００３６】
したがって、固定子鉄心２２の軸方向他端側においては、内中層の電気導体２３２ａおよび内端層の電気導体２３１ａ’を接続する内側接合部（接合端部２３２ｄおよび２３１ｄ’により構成されるもの）と、外端層の電気導体２３１ｂ’および外中層の電気導体２３２ｂを接合する外側接合部（接合端部２３１ｅ’および２３２ｅにより構成されるもの）とが、径方向および周方向に互いにずれた状態で配置されている。
【００３７】
そして、内中層の電気導体２３２ａおよび内端層の電気導体２３１ａ’を接続する内側接合部（接合端部２３２ｄおよび２３１ｄ’により構成されるもの）と、外端層の電気導体２３１ｂ’および外中層の電気導体２３２ｂを接合する外側接合部（接合端部２３１ｅ’および２３２ｅにより構成されるもの）とにより、異なる同心円上に配置された２つの隣接層コイルエンドが形成される（図８参照）。なお、外側接合部および内側接合部の導体露出部やその周囲には、これらの接合部の互いの絶縁と保持のために、絶縁樹脂材２６によりコーティングがなされている（図３参照）。
【００３８】
さらに、図９に示すように、内端層の電気導体２３１ａと外端層の電気導体２３１ｂとが、一連の導電体をＵ字状に成形してなる大セグメント２３１（図７参照）により提供される。そして、内中層の電気導体２３２ａと外中層の電気導体２３２ｂとが一連の導電体をＵ字状に成形してなる小セグメント２３２（図７参照）により提供される。なお、基本となるＵ字状の導体セグメント２３は、大セグメント２３１および小セグメント２３２によって構成される。
【００３９】
以上の構成を、全てのスロット２２ａの基本となる導体セグメント２３について繰り返す。なお、固定子巻線２１の各相について、基本となる導体セグメント２３により、固定子鉄心２２の周りを２周する巻線（コイル）が形成される。しかし、固定子巻線２１の各相について、出力用引き出し線および中性点用引き出し線を一体に有するセグメント、並びに１周目と２周目とを接続するターン部２３ｈを有するセグメントは、基本となる導体セグメント２３とは異なる異形セグメントで構成される。これら異形セグメントを用いて、固定子巻線２１の各相の巻線端が星型結線により結線される。
【００４０】
以上のようにして、固定子鉄心２２に巻装された固定子巻線２１は、耐振動性を確保するために、図３および図４に示すように、多数のターン側エンド部２３ｂにより形成された第１コイルエンド部や多数の接合側エンド部２３ｃにより形成された第２コイルエンド部に対して、絶縁樹脂としてのワニス２７が塗布されている。本実施形態では、ワニス２７として、エポキシ樹脂が採用されている。このワニス２７は、ターン側エンド部２３ｂおよび接合側エンド部２３ｃの表面に被覆された絶縁被膜２５の表面を覆うように塗布されている。
【００４１】
この場合、絶縁被膜２５の引張強度は、ワニス２７と絶縁被膜２５との密着強度よりも大きくされている。即ち、ワニス２７と絶縁被膜２５との密着強度は、絶縁被膜２５の引張強度よりも小さくされている。具体的には、例えば、絶縁被膜２５の引張強度は１００〜２００ＭＰａ程度であり、ワニス２７と絶縁被膜２５間の密着強度は１０〜５０ＭＰａである。そのため、回転電機１の運転に伴う環境温度の変化によってワニス２７に割れが発生した場合には、図１０に示すように、その割れの応力は、ワニス２７と絶縁被膜２５との密着部を剥離するように作用し、ワニス２７から絶縁被膜２５に割れが進行しない。これにより、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れが防止され、割れが導体セグメント２３の導体２４に到達しないようにすることができるので、絶縁破壊の発生がより確実に防止される。
【００４２】
以上のように、本実施形態の回転電機１によれば、固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３の表面に設けられた絶縁被膜２５の引張強度が、コイルエンド部において絶縁被膜２５の表面を覆うワニス２７と絶縁被膜２５との密着強度よりも大きくされている。即ち、ワニス２７と絶縁被膜２５との密着強度は、絶縁被膜２５の引張強度よりも小さくされている。そのため、回転電機１の運転に伴う環境温度の変化によってワニス２７に割れが発生した場合でも、その割れの応力は、ワニス２７と絶縁被膜２５との密着部を剥離するように作用し、ワニス２７から絶縁被膜２５に割れが進行しない。これにより、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れを防止して、割れが導体２４に到達しないようにすることができるので、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる。
【００４３】
また、固定子巻線２１が矩形断面の平角線で形成されている場合には、矩形断面における角部にワニス２７の割れ発生に伴う応力が集中し易くなり、絶縁被膜２５に割れが発生し易い。しかし、本実施形態の場合には、上記にように、絶縁被膜２５の引張強度が、ワニス２７と絶縁被膜２５との密着強度よりも大きくされているので、ワニス２７に割れが発生した場合でも、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れを有効に防止して、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる。
【００４４】
また、固定子巻線２１が分布巻きの場合には、固定子鉄心２２に設けられるスロット２２ａの数が多くなるため、コイルエンド部に塗布されたワニス２７が滞留する箇所が増大し、その分、ワニス２７に割れが発生する可能性も増大する。しかし、本実施形態の場合には、上記にように、絶縁被膜２５の引張強度が、ワニス２７と絶縁被膜２５との密着強度よりも大きくされていることによって、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れを有効に防止することができるので、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる。
【００４５】
〔比較例１〕
図１２には、比較例１として、実施形態１とは逆に、絶縁被膜２５の引張強度が、ワニス２７と絶縁被膜２５との密着強度よりも小さくされている状態が示されている。比較例１の場合には、回転電機の運転に伴う環境温度の変化によってワニス２７に割れが発生すると、図１２に示すように、その割れが、ワニス２７と絶縁被膜２５との密着部を通り越えて絶縁被膜２５も共割れしてしまう。その結果、割れが導体セグメント２３の導体２４に到達してしまい、絶縁破壊が発生することとなる。
【００４６】
〔実施形態２〕
実施形態２の回転電機について図１３を参照して説明する。実施形態２の回転電機は、実施形態１の回転電機１と基本的構成が同じであり、固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３の絶縁被膜２５の構成が実施形態１のものと異なる。よって、実施形態１の回転電機１と共通する部材や構成については詳しい説明は省略し、異なる点及び重要な点について説明する。なお、実施形態１と共通する部材は同じ符号を用いる。以降の実施形態についても同様とする。
【００４７】
実施形態２の固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３は、図１３に示すように、延伸方向と直角な方向の断面形状が矩形の銅製の導体２４と、導体２４の外周表面を覆う絶縁被膜２５とから構成されている。実施形態２の絶縁被膜２５は、導体２４に近い側となる内側に位置する第１層２５１と、第１層２５１の外側に位置する第２層２５２とからなる２層構造のものである。第１層２５１及び第２層２５２は、実施形態１と同じ材料（ポリイミド（ＰＩ））で形成されている。第１層２５１は、約１〜１０μｍの膜厚に形成され、第２層２５２は、約１〜１０μｍの膜厚に形成されている。
【００４８】
この絶縁被膜２５の第１層２５１及び第２層２５２は、実施形態１と同様の焼き付けによる方法で形成されている。本実施形態の場合、第１層２５１及び第２層２５２が同一材料で形成されているので、同一の炉で焼き付け作業を２度繰り返せばよい。そのため、繰り返しの時間や焼き付け温度を調節することで、層間部分での密着強度を容易にコントロールすることができる。実施形態２の場合にも、実施形態１の場合と同様に、絶縁被膜２５の引張強度が、ワニス２７と絶縁被膜２５との密着強度よりも大きくされている。
【００４９】
以上のように構成された実施形態２の回転電機によれば、実施形態１の場合と同様に、絶縁被膜２５の引張強度が、コイルエンド部において絶縁被膜２５の表面を覆うワニス２７と絶縁被膜２５との密着強度よりも大きくされている。そのため、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れを防止して、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる等、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。
【００５０】
〔比較例２〕
図１４には、比較例２として、実施形態２とは逆に、絶縁被膜２５の引張強度が、ワニス２７と絶縁被膜２５との密着強度よりも小さくされている状態が示されている。比較例２の場合には、回転電機の運転に伴う環境温度の変化によってワニス２７に割れが発生すると、図１４に示すように、その割れが、ワニス２７と絶縁被膜２５との密着部を通り越えて絶縁被膜２５も共割れしてしまう。その結果、割れが導体セグメント２３の導体２４に到達してしまい、絶縁破壊が発生することとなる。
【００５１】
〔実施形態３〕
実施形態３の回転電機について図１５を参照して説明する。実施形態３の回転電機は、実施形態１の回転電機１と基本的構成が同じであり、固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３の絶縁被膜２５の構成が実施形態１のものと異なる。
【００５２】
実施形態３の固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３は、図１５に示すように、延伸方向と直角な方向の断面形状が矩形の銅製の導体２４と、導体２４の外周表面を覆う絶縁被膜２５とから構成されている。実施形態２の絶縁被膜２５は、内側（導体２４側）に位置する第１層２５１と、外側に位置する第２層２５２とからなる２層構造のものである。第１層２５１及び第２層２５２は、実施形態１と同じ材料（ポリイミド（ＰＩ））で形成されている。第１層２５１は、約１〜１０μｍの膜厚に形成され、第２層２５２は、約１〜１０μｍの膜厚に形成されている。
【００５３】
この絶縁被膜２５の第１層２５１及び第２層２５２は、実施形態２と同様の焼き付けによる方法で形成されている。但し、実施形態３の場合には、実施形態１及び実施形態２とは異なり、絶縁被膜２５の引張強度が、絶縁被膜２５の第１層２５１と第２層２５２との密着強度よりも大きくされている。即ち、絶縁被膜２５の互いに隣接して対をなす第１層２５１と第２層２５２は、内側に位置する第１層２５１の引張強度が、第１層２５１と第２層２５２との密着強度よりも大きくされている。なお、第１層２５１と第２層２５２との密着強度は、炉で焼き付け作業を行う際に、繰り返しの時間や焼き付け温度を調節することで、目的とする値に容易に設定することができる。
【００５４】
以上のように構成された実施形態３の回転電機によれば、絶縁被膜２５の引張強度が、絶縁被膜２５の第１層２５１と第２層２５２との密着強度よりも大きくされているので、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れを防止して、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる等、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。
【００５５】
〔比較例３〕
図１６には、比較例３として、実施形態３とは逆に、絶縁被膜２５の引張強度が、絶縁被膜２５の第１層２５１と第２層２５２との密着強度よりも小さくされている状態が示されている。比較例３の場合には、回転電機の運転に伴う環境温度の変化によってワニス２７に割れが発生すると、図１６に示すように、その割れが、第１層２５１と第２層２５２との密着部を通り越えて絶縁被膜２５も共割れしてしまう。その結果、割れが導体セグメント２３の導体２４に到達してしまい、絶縁破壊が発生することとなる。
【００５６】
〔実施形態４〕
実施形態４の回転電機について図１７を参照して説明する。実施形態４の回転電機は、実施形態１の回転電機１と基本的構成が同じであり、固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３の絶縁被膜２５の構成が実施形態１のものと異なる。
【００５７】
実施形態４の固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３は、図１７に示すように、延伸方向と直角な方向の断面形状が矩形の銅製の導体２４と、導体２４の外周表面を覆う絶縁被膜２５とから構成されている。実施形態２の絶縁被膜２５は、内側（導体２４側）に位置する内側被膜２５ａと、内側被膜２５ａの外側に位置する外側被膜２５ｂとからなる２層構造のものである。内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂが、異種材料で形成されている点で実施形態２、３と異なる。内側被膜２５ａは、樹脂材料としてポリアミドイミド（ＡＩ）が採用され、約１〜１０μｍの膜厚に形成されている。一方、外側被膜２５ｂは、樹脂材料としてポリイミド（ＰＩ）が採用され、約１〜１０μｍの膜厚に形成されている。
【００５８】
この絶縁被膜２５の内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂは、実施形態１〜３と同様の焼き付けによる方法で形成されている。実施形態４の場合には、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂとの密着強度よりも大きくされている。
【００５９】
以上のように構成された実施形態４の回転電機によれば、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂとの密着強度よりも大きくされているので、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れを防止して、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる等、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。
【００６０】
〔比較例４〕
図１８には、比較例４として、実施形態４とは逆に、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂとの密着強度よりも小さくされている状態が示されている。比較例４の場合には、回転電機の運転に伴う環境温度の変化によってワニス２７に割れが発生すると、図１８に示すように、その割れが、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂとの密着部を通り越えて内側被膜２５ａも共割れしてしまう。その結果、割れが導体セグメント２３の導体２４に到達してしまい、絶縁破壊が発生することとなる。
【００６１】
〔実施形態５〕
実施形態５の回転電機について図１９を参照して説明する。実施形態５の回転電機は、実施形態１の回転電機１と基本的構成が同じであり、固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３の絶縁被膜２５の構成が実施形態１のものと異なる。
【００６２】
実施形態５の固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３は、図１９に示すように、延伸方向と直角な方向の断面形状が矩形の銅製の導体２４と、導体２４の外周表面を覆う絶縁被膜２５とから構成されている。実施形態５の絶縁被膜２５は、内側（導体２４側）に位置する１層構造の内側被膜２５ａと、内側被膜２５ａの外側に位置する２層構造の外側被膜２５ｂとからなる３層構造のものである。即ち、実施形態５の場合には、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂのうち外側被膜２５ｂだけが複数層からなる。
【００６３】
内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂは、異種材料で形成されており、外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂと第２層２５２ｂは、同一材料で形成されている。内側被膜２５ａは、樹脂材料としてポリアミドイミド（ＡＩ）が採用され、約１〜１０μｍの膜厚に形成されている。一方、外側被膜２５ｂは、樹脂材料としてポリイミド（ＰＩ）が採用され、第１層２５１ｂの膜厚が約１〜１０μｍとされ、第２層２５２ｂの膜厚が約１〜１０μｍとされている。
【００６４】
この絶縁被膜２５の内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂは、実施形態１〜４と同様の焼き付けによる方法で形成されている。実施形態５の場合には、外側被膜２５ｂの引張強度が、第１層２５１ｂと第２層２５２ｂとの密着強度よりも大きくされている。よって、内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂを構成する３層のうち互いに隣接して対をなす第１層２５１ｂと第２層２５２ｂにおいて、内側に位置する第１層２５１ｂの引張強度が、その対をなす第１層２５１ｂと第２層２５２ｂとの密着強度よりも大きくされている。
【００６５】
以上のように構成された実施形態５の回転電機によれば、外側被膜２５ｂの引張強度が、外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂと第２層２５２ｂとの密着強度よりも大きくされているので、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れを防止して、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる等、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。
【００６６】
また、実施形態５の場合にも、絶縁被膜２５が異種材料で複数層に形成されているので、実施形態４と同様に、密着強度が弱い材料で形成された層を外層側（上層側）に配置することによって、割れの進行を外層側（上層側）部で止め易くすることができる。
【００６７】
なお、上記実施形態のように、絶縁被膜２５が異種材料で複数層からなるものは、異種材料間で密着強度が変わるので、密着強度が弱い材料で形成された層を外層側（上層側）に配置することによって、割れの進行を外層側（上層側）部で止め易くなる。
【００６８】
〔比較例５〕
図２０には、比較例５として、実施形態５とは逆に、外側被膜２５ｂの引張強度が、第１層２５１ｂと第２層２５２ｂとの密着強度よりも小さくされている状態が示されている。比較例５の場合には、回転電機の運転に伴う環境温度の変化によってワニス２７に割れが発生すると、図２０に示すように、その割れが、第１層２５１ｂと第２層２５２ｂとの密着部を通り越えて第１層２５１ｂも共割れしてしまう。その結果、割れが導体セグメント２３の導体２４に到達してしまい、絶縁破壊が発生することとなる。
【００６９】
〔実施形態６〕
実施形態６の回転電機について図２１を参照して説明する。実施形態６の回転電機は、実施形態１の回転電機１と基本的構成が同じであり、固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３の絶縁被膜２５の構成が実施形態１のものと異なる。
【００７０】
実施形態６の固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３は、図２１に示すように、延伸方向と直角な方向の断面形状が矩形の銅製の導体２４と、導体２４の外周表面を覆う絶縁被膜２５とから構成されている。実施形態６の絶縁被膜２５は、実施形態５の場合と同様に、内側（導体２４側）に位置する１層構造の内側被膜２５ａと、内側被膜２５ａの外側に位置する２層構造の外側被膜２５ｂとからなる３層構造のものである。即ち、実施形態６の場合には、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂのうちの外側被膜２５ｂだけが複数層からなる。
【００７１】
内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂは、異種材料で形成されており、外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂと第２層２５２ｂは、同一材料で形成されている。内側被膜２５ａは、樹脂材料としてポリイミド（ＰＩ）が採用され、約１〜１０μｍの膜厚に形成されている。一方、外側被膜２５ｂは、樹脂材料としてポリアミドイミド（ＡＩ）が採用され、第１層２５１ｂの膜厚が約１〜１０μｍとされ、第２層２５２ｂの膜厚が約１〜１０μｍとされている。
【００７２】
この絶縁被膜２５の内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂは、実施形態１〜５と同様の焼き付けによる方法で形成されている。実施形態６の場合には、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂとの密着強度よりも大きくされている。よって、内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂを構成する３層のうち互いに隣接して対をなす内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂとにおいて、内側に位置する内側被膜２５ａの引張強度が、その対をなす内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂとの密着強度よりも大きくされている。
【００７３】
以上のように構成された実施形態６の回転電機によれば、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂとの密着強度よりも大きくされているので、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れを防止して、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる等、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。また、実施形態６の場合にも、絶縁被膜２５が異種材料で複数層に形成されているので、実施形態４と同様の作用及び効果を奏する。
【００７４】
〔比較例６〕
図２２には、比較例６として、実施形態６とは逆に、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂとの密着強度よりも小さくされている状態が示されている。比較例６の場合には、回転電機の運転に伴う環境温度の変化によってワニス２７に割れが発生すると、図２２に示すように、その割れが、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂとの密着部を通り越えて内側被膜２５ａも共割れしてしまう。その結果、割れが導体セグメント２３の導体２４に到達してしまい、絶縁破壊が発生することとなる。
【００７５】
〔実施形態７〕
実施形態７の回転電機について図２３を参照して説明する。実施形態７の回転電機は、実施形態１の回転電機１と基本的構成が同じであり、固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３の絶縁被膜２５の構成が実施形態１のものと異なる。
【００７６】
実施形態７の固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３は、図２３に示すように、延伸方向と直角な方向の断面形状が矩形の銅製の導体２４と、導体２４の外周表面を覆う絶縁被膜２５とから構成されている。実施形態７の絶縁被膜２５は、内側（導体２４側）に位置する２層構造の内側被膜２５ａと、内側被膜２５ａの外側に位置する１層構造の外側被膜２５ｂとからなる３層構造のものである。即ち、実施形態７の場合には、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂのうちの内側被膜２５ａだけが複数層からなる。
【００７７】
内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂは、異種材料で形成されており、内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａは、同一材料で形成されている。内側被膜２５ａは、樹脂材料としてポリイミド（ＰＩ）が採用され、第１層２５１ａの膜厚が約１〜１０μｍとされ、第２層２５２ａの膜厚が約１〜１０μｍとされている。一方、外側被膜２５ｂは、樹脂材料としてポリアミドイミド（ＡＩ）が採用され、約１〜１０μｍの膜厚に形成されている。
【００７８】
この絶縁被膜２５の内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂは、実施形態１〜６と同様の焼き付けによる方法で形成されている。実施形態７の場合には、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａの第２層２５２ａと外側被膜２５ｂとの密着強度よりも大きくされている。よって、内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂを構成する３層のうち互いに隣接して対をなす内側被膜２５ａの第２層２５２ａと外側被膜２５ｂとにおいて、内側に位置する内側被膜２５ａの第２層２５２ａの引張強度が、その対をなす内側被膜２５ａの第２層２５２ａと外側被膜２５ｂとの密着強度よりも大きくされている。
【００７９】
以上のように構成された実施形態７の回転電機によれば、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａの第２層２５２ａと外側被膜２５ｂとの密着強度よりも大きくされているので、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れを防止して、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる等、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。また、実施形態７の場合にも、絶縁被膜２５が異種材料で複数層に形成されているので、実施形態４と同様の作用及び効果を奏する。
【００８０】
〔比較例７〕
図２４には、比較例７として、実施形態７とは逆に、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａの第２層２５２ａと外側被膜２５ｂとの密着強度よりも小さくされている状態が示されている。比較例７の場合には、回転電機の運転に伴う環境温度の変化によってワニス２７に割れが発生すると、図２４に示すように、その割れが、内側被膜２５ａの第２層２５２ａと外側被膜２５ｂとの密着部を通り越えて内側被膜２５ａも共割れしてしまう。その結果、割れが導体セグメント２３の導体２４に到達してしまい、絶縁破壊が発生することとなる。
【００８１】
〔実施形態８〕
実施形態８の回転電機について図２５を参照して説明する。実施形態８の回転電機は、実施形態１の回転電機１と基本的構成が同じであり、固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３の絶縁被膜２５の構成が実施形態１のものと異なる。
【００８２】
実施形態８の固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３は、図２５に示すように、延伸方向と直角な方向の断面形状が矩形の銅製の導体２４と、導体２４の外周表面を覆う絶縁被膜２５とから構成されている。実施形態８の絶縁被膜２５は、実施形態７の場合と同様に、内側（導体２４側）に位置する２層構造の内側被膜２５ａと、内側被膜２５ａの外側に位置する１層構造の外側被膜２５ｂとからなる３層構造のものである。即ち、実施形態８の場合には、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂのうちの内側被膜２５ａだけが複数層からなる。
【００８３】
内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂは、異種材料で形成されており、内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａは、同一材料で形成されている。内側被膜２５ａは、樹脂材料としてポリイミド（ＰＩ）が採用され、第１層２５１ａの膜厚が約１〜１０μｍとされ、第２層２５２ａの膜厚が約１〜１０μｍとされている。一方、外側被膜２５ｂは、樹脂材料としてポリアミドイミド（ＡＩ）が採用され、約１〜１０μｍの膜厚に形成されている。
【００８４】
この絶縁被膜２５の内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂは、実施形態１〜７と同様の焼き付けによる方法で形成されている。実施形態８の場合には、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａとの密着強度よりも大きくされている。よって、内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂを構成する３層のうち互いに隣接して対をなす内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａとにおいて、内側に位置する第１層２５１ａの引張強度が、その対をなす第１層２５１ａと第２層２５２ａとの密着強度よりも大きくされている。
【００８５】
以上のように構成された実施形態８の回転電機によれば、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａとの密着強度よりも大きくされているので、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れを防止して、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる等、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。また、実施形態８の場合にも、絶縁被膜２５が異種材料で複数層に形成されているので、実施形態４と同様の作用及び効果を奏する。
【００８６】
〔比較例８〕
図２６には、比較例８として、実施形態８とは逆に、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａとの密着強度よりも小さくされている状態が示されている。比較例８の場合には、回転電機の運転に伴う環境温度の変化によってワニス２７に割れが発生すると、図２６に示すように、その割れが、内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａとの密着部を通り越えて内側被膜２５ａも共割れしてしまう。その結果、割れが導体セグメント２３の導体２４に到達してしまい、絶縁破壊が発生することとなる。
【００８７】
〔実施形態９〕
実施形態９の回転電機について図２７を参照して説明する。実施形態９の回転電機は、実施形態１の回転電機１と基本的構成が同じであり、固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３の絶縁被膜２５の構成が実施形態１のものと異なる。
【００８８】
実施形態９の固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３は、図２７に示すように、延伸方向と直角な方向の断面形状が矩形の銅製の導体２４と、導体２４の外周表面を覆う絶縁被膜２５とから構成されている。実施形態９の絶縁被膜２５は、内側（導体２４側）に位置する２層構造の内側被膜２５ａと、内側被膜２５ａの外側に位置する２層構造の外側被膜２５ｂとからなる４層構造のものである。即ち、実施形態９の場合には、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂの両方の被膜がそれぞれ複数層からなる。
【００８９】
内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂは、異種材料で形成されており、内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａは、同一材料で形成されている。また、外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂと第２層２５２ｂも、同一材料で形成されている。内側被膜２５ａは、樹脂材料としてポリアミドイミド（ＡＩ）が採用され、第１層２５１ａの膜厚が約１〜１０μｍとされ、第２層２５２ａの膜厚が約１〜１０μｍとされている。一方、外側被膜２５ｂは、樹脂材料としてポリイミド（ＰＩ）が採用され、第１層２５１ｂの膜厚が約１〜１０μｍとされ、第２層２５２ｂの膜厚が約１〜１０μｍとされている。
【００９０】
この絶縁被膜２５の内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂは、実施形態１〜８と同様の焼き付けによる方法で形成されている。実施形態９の場合には、外側被膜２５ｂの引張強度が、外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂと第２層２５２ｂとの密着強度よりも大きくされている。よって、内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂを構成する４層のうち互いに隣接して対をなす外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂと第２層２５２ｂにおいて、内側に位置する第１層２５１ｂの引張強度が、その対をなす第１層２５１ｂと第２層２５２ｂとの密着強度よりも大きくされている。
【００９１】
以上のように構成された実施形態９の回転電機によれば、外側被膜２５ｂの引張強度が、外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂと第２層２５２ｂとの密着強度よりも大きくされているので、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れを防止して、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる等、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。また、実施形態９の場合にも、絶縁被膜２５が異種材料で複数層に形成されているので、実施形態４と同様の作用及び効果を奏する。
【００９２】
〔比較例９〕
図２８には、比較例９として、実施形態９とは逆に、外側被膜２５ｂの引張強度が、外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂと第２層２５２ｂとの密着強度よりも小さくされている状態が示されている。比較例９の場合には、回転電機の運転に伴う環境温度の変化によってワニス２７に割れが発生すると、図２８に示すように、その割れが、外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂと第２層２５２ｂとの密着部を通り越えて外側被膜２５ｂも共割れしてしまう。その結果、割れが導体セグメント２３の導体２４に到達し易くなり、絶縁破壊の発生する可能性が高くなる。
【００９３】
〔実施形態１０〕
実施形態１０の回転電機について図２９を参照して説明する。実施形態１０の回転電機は、実施形態１の回転電機１と基本的構成が同じであり、固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３の絶縁被膜２５の構成が実施形態１のものと異なる。
【００９４】
実施形態１０の固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３は、図２９に示すように、延伸方向と直角な方向の断面形状が矩形の銅製の導体２４と、導体２４の外周表面を覆う絶縁被膜２５とから構成されている。実施形態１０の絶縁被膜２５は、実施形態９の場合と同様に、内側（導体２４側）に位置する２層構造の内側被膜２５ａと、内側被膜２５ａの外側に位置する２層構造の外側被膜２５ｂとからなる４層構造のものである。即ち、実施形態１０の場合には、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂの両方の被膜がそれぞれ複数層からなる。
【００９５】
内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂは、異種材料で形成されており、内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａは、同一材料で形成されている。また、外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂと第２層２５２ｂも、同一材料で形成されている。内側被膜２５ａは、樹脂材料としてポリアミドイミド（ＡＩ）が採用され、第１層２５１ａの膜厚が約１〜１０μｍとされ、第２層２５２ａの膜厚が約１〜１０μｍとされている。一方、外側被膜２５ｂは、樹脂材料としてポリイミド（ＰＩ）が採用され、第１層２５１ａの膜厚が約１〜１０μｍとされ、第２層２５２ａの膜厚が約１〜１０μｍとされている。
【００９６】
この絶縁被膜２５の内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂは、実施形態１〜９と同様の焼き付けによる方法で形成されている。実施形態１０の場合には、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａの第２層２５２ａと外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂとの密着強度よりも大きくされている。よって、内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂを構成する４層のうち互いに隣接して対をなす内側被膜２５ａの第２層２５２ａと外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂとにおいて、内側に位置する内側被膜２５ａの第２層２５２ａの引張強度が、その対をなす内側被膜２５ａの第２層２５２ａと外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂとの密着強度よりも大きくされている。
【００９７】
以上のように構成された実施形態１０の回転電機によれば、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａの第２層２５２ａと外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂとの密着強度よりも大きくされているので、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れを防止して、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる等、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。また、実施形態１０の場合にも、絶縁被膜２５が異種材料で複数層に形成されているので、実施形態４と同様の作用及び効果を奏する。
【００９８】
〔比較例１０〕
図３０には、比較例１０として、実施形態１０とは逆に、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａの第２層２５２ａと外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂとの密着強度よりも小さくされている状態が示されている。比較例１０の場合には、回転電機の運転に伴う環境温度の変化によってワニス２７に割れが発生すると、図３０に示すように、その割れが、内側被膜２５ａの第２層２５２ａと外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂとの密着部を通り越えて内側被膜２５ａも共割れしてしまう。その結果、割れが導体セグメント２３の導体２４に到達してしまい、絶縁破壊が発生することとなる。
【００９９】
〔実施形態１１〕
実施形態１１の回転電機について図３１を参照して説明する。実施形態１１の回転電機は、実施形態１の回転電機１と基本的構成が同じであり、固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３の絶縁被膜２５の構成が実施形態１のものと異なる。
【０１００】
実施形態１１の固定子巻線２１を形成する導体セグメント２３は、図３１に示すように、延伸方向と直角な方向の断面形状が矩形の銅製の導体２４と、導体２４の外周表面を覆う絶縁被膜２５とから構成されている。実施形態１１の絶縁被膜２５は、実施形態９，１０の場合と同様に、内側（導体２４側）に位置する２層構造の内側被膜２５ａと、内側被膜２５ａの外側に位置する２層構造の外側被膜２５ｂとからなる４層構造のものである。即ち、実施形態１１の場合には、内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂの両方の被膜がそれぞれ複数層からなる。
【０１０１】
内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂは、異種材料で形成されており、内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａは、同一材料で形成されている。また、外側被膜２５ｂの第１層２５１ｂと第２層２５２ｂも、同一材料で形成されている。内側被膜２５ａは、樹脂材料としてポリアミドイミド（ＡＩ）が採用され、第１層２５１ａの膜厚が約１〜１０μｍとされ、第２層２５２ａの膜厚が約１〜１０μｍとされている。一方、外側被膜２５ｂは、樹脂材料としてポリイミド（ＰＩ）が採用され、第１層２５１ｂの膜厚が約１〜１０μｍとされ、第２層２５２ｂの膜厚が約１〜１０μｍとされている。
【０１０２】
この絶縁被膜２５の内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂは、実施形態１〜１０と同様の焼き付けによる方法で形成されている。実施形態１１の場合には、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａとの密着強度よりも大きくされている。よって、内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂを構成する４層のうち互いに隣接して対をなす内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａとにおいて、内側に位置する第１層２５１ａの引張強度が、その対をなす第１層２５１ａと第２層２５２ａとの密着強度よりも大きくされている。
【０１０３】
以上のように構成された実施形態１１の回転電機によれば、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａとの密着強度よりも大きくされているので、ワニス２７と絶縁被膜２５の共割れを防止して、絶縁破壊の発生をより確実に防止することができる等、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。また、実施形態１１の場合にも、絶縁被膜２５が異種材料で複数層に形成されているので、実施形態４と同様の作用及び効果を奏する。
【０１０４】
〔比較例１１〕
図３２には、比較例１１として、実施形態１１とは逆に、内側被膜２５ａの引張強度が、内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａとの密着強度よりも小さくされている状態が示されている。比較例１１の場合には、回転電機の運転に伴う環境温度の変化によってワニス２７に割れが発生すると、図３２に示すように、その割れが、内側被膜２５ａの第１層２５１ａと第２層２５２ａとの密着部を通り越えて内側被膜２５ａも共割れしてしまう。その結果、割れが導体セグメント２３の導体２４に到達してしまい、絶縁破壊が発生することとなる。
【０１０５】
〔他の実施形態〕
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
【０１０６】
例えば、実施形態１〜１１では、絶縁被膜２５が、同一材料で単層の被膜からなる場合（実施形態１）、同一材料で複数層の被膜からなる場合（実施形態２，３）、異種材料で複数層の被膜からなる場合（実施形態４〜１１）の例を挙げているが、他の組み合わせによる形態も可能である。例えば、図３３に示すように、絶縁被膜２５が、異種材料で形成された内側被膜２５ａと外側被膜２５ｂとからなる場合に、図３４に示すように、内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂを、それぞれ３層以上の複数層にしてもよい。このようにした場合には、内側被膜２５ａ及び外側被膜２５ｂを構成する複数層のうち互いに隣接して対をなす少なくとも１対の層において、内側に位置する層の引張強度がその対をなす層間の密着強度よりも大きくされる。
【０１０７】
また、絶縁被膜２５を、図３５に示すように、異種材料で形成された第１〜第３の被膜２５ａ，２５ｂ，２５ｃからなる構成にしたり、さらには異種材料で形成された４以上の複数の被膜からなる構成にしたりすることができる。このようにした場合には、上記のように、それぞれの被膜を３層以上の複数層にしてもよい。
【０１０８】
また、実施形態１〜１１では、絶縁被膜２５を形成する材料として、ポリイミド（ＰＩ）や、ポリアミドイミド（ＡＩ）を採用していたが、この他に、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等を採用することができる。この場合、ＰＰＳやＰＥＥＫは押し出し被膜として成型することができるため、上記実施形態１〜１１において１０μｍ以上（２００μｍ程度）の被膜を形成することができる。
【０１０９】
また、ワニス２７として、エポキシ樹脂が採用されていたが、この他に、例えばポリエステル等を採用することができる。
【０１１０】
なお、上記の実施形態１〜１１は、本発明に係る回転電機を車両用交流発電機に適用した例であるが、本発明は、車両に搭載される回転電機として、電動機あるいは発電機、さらには両者を選択的に使用しうる回転電機にも利用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１…交流発電機（回転電機）、  ２…固定子、  ３…回転子、  ４…ハウジング、  ５…整流器、  ２１…固定子巻線、  ２２…固定子鉄心、  ２２ａ…スロット、  ２３…導体セグメント、  ２３ａ…スロット収容部、  ２３ｂ…ターン側エンド部（第１コイルエンド部）、  ２３ｃ…接合側エンド部（第２コイルエンド部）、  ２４…導体、  ２５…絶縁被膜、  ２５ａ…内側被膜、  ２５ｂ…外側被膜、  ２５ｃ…第３の被膜、  ２７…ワニス（絶縁樹脂）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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