(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子軸に構成される回転子鉄心と、前記回転子鉄心に装着されるとともにコイルエンドが前記回転子鉄心の端部より突出して巻回された回転子コイルとにより回転子が構成された回転電機において、前記回転子コイルの前記コイルエンドはアーク部を有し複数のコイル導体が積層されて構成され、前記複数のコイル導体のそれぞれに形成された径方向に連通する冷却気体流通孔が設けられ、前記冷却気体流通孔は、前記コイルエンドの前記回転子鉄心の端部側から前記アーク部にわたり配置され、前記冷却気体流通孔は、前記コイル導体の前記回転子鉄心の端部側に冷却気体入口部の位置に開口を有し前記コイル導体の表面側に前記コイル導体の表面の前記冷却気体流通孔を塞ぐ塞ぎ板が設けられ、前記冷却気体流通孔は、階段状に配列された蛇行冷却気体通路を構成することを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記蛇行冷却気体通路は前記回転子コイルの前記コイルエンドに複数列設けられたことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
【請求項３】
回転子軸に構成される回転子鉄心と、前記回転子鉄心に装着されるとともにコイルエンドが前記回転子鉄心の端部より突出して巻回された回転子コイルとにより回転子が構成された回転電機において、前記回転子コイルの前記コイルエンドはアーク部を有し複数のコイル導体が積層されて構成され、前記複数のコイル導体のそれぞれに形成された径方向に連通する直線状の冷却気体流通孔が設けられ、前記冷却気体流通孔は、前記コイルエンドの前記回転子鉄心の端部側から前記アーク部にわたり配置され、前記冷却気体流通孔は、前記コイル導体の前記回転子鉄心の端部側に冷却気体入口部の位置に開口を有し前記コイル導体の表面側に前記コイル導体の表面の前記冷却気体流通孔を塞ぐ塞ぎ板が設けられ、前記冷却気体流通孔は、前記冷却気体流通孔が直線状に配列された直線状の冷却気体通路を構成することを特徴とする回転電機。
【請求項４】
前記直線状の冷却気体通路は前記回転子コイルの前記コイルエンドに複数列設けられたことを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば回転子コイルのコイルエンド部に冷却気体流通溝を形成する間隔片が設けられた回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来一般に採用されている例えば円筒型の回転電機としては、図１９〜図２３に示すものがある。図１９は従来の回転電機を示す斜視図である。図２０は従来の回転電機の要部を示す平面図である。図２１は従来の回転電機を示す断面図である。図２２は従来の回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す断面図である。図２３は従来の回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す断面図である。
【０００３】
これら各図においては、円筒状をなした回転子１の回転子コイル３が回転子鉄心２のスロット内に収納されるとともに、この回転子コイル３は回転子鉄心２の軸方向両端に頭出して巻回される。この突出された回転子コイル３のコイルエンド３ａ部分は、高速回転下で使用されるため、その外周側には保持環（図示せず）が設けられ高遠心力による回転子コイル３のコイルエンド３ａの変形が防止されるように形成されている。
【０００４】
また、この回転子１は、回転子軸４に設けられたファン（図示せず）による圧縮効果、あるいは径の差によるヘッド差にて生ずる吸引効果により回転電機内を流通する冷却気体により冷却されるように形成されている。すなわち、冷却気体は、回転子鉄心２の両端に設けられた孔に導かれる冷却気体と回転子コイル３の胴部底部に導かれる冷却気体とに分岐され、回転子コイル３の胴部はこの回転子コイル３の胴部底部から導かれる冷却気体により冷却される。
【０００５】
一方、回転子コイル３のコイルエンド３ａ部の冷却は、隣接する回転子コイル３のコイルエンド３ａ間を流通する冷却気体により冷却される。すなわち、図１９に示されているように、回転子コイル３のコイルエンド３ａに分岐された冷却気体は、回転子コイル３のコイルエンド３ａの外端部から冷却気体流通方向Ａに示すように回転子コイル３のコイルエンド３ａの奥部側に流通し、図２２に示すように、回転子コイル３のコイルエンド３ａ間の冷却気体通路５を冷却気体流通方向Ｂに示すように蛇行して回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃ側に流通し、図２３に示すように、回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃ間の冷却気体通路６を冷却気体流通方向Ｃに示すように蛇行して流通し、冷却気体流通方向Ｄとして回転子コイル３のコイルエンド３ａ外に流出する。
【０００６】
蛇行状の冷却気体通路５は図２２に示すように略三角形状を成す通気間隔片７の組み合わせ配置により形成され、蛇行状の冷却気体通路６は図２３に示すように略三角形状を成す通気間隔片８の組み合わせ配置により形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３２２４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の回転電機は、回転子コイル３のコイルエンド３ａ間に通気間隔片７および通気間隔片８を配置し、蛇行状の冷却気体通路５および蛇行状の冷却気体通路６を形成し、これら蛇行状の冷却気体通路５および蛇行状の冷却気体通路６に冷却気体を流通させることにより回転子コイル３のコイルエンド３ａを冷却するようにしている。
【０００９】
しかしながら、回転電機の更なる出力アップを図るためには冷却気体の風量や放熱面積が十分ではなく、回転電機の出力を更にアップした場合には回転子コイルのコイルエンドの温度が上昇して高温になるという問題点があった。
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、回転子コイルのコイルエンドのコイル導体内に冷却気体通路を形成することにより、回転子コイルのコイルエンドの温度上昇を低減させることができる回転電機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係わる回転電機は、回転子軸に構成される回転子鉄心と、前記回転子鉄心に装着されるとともにコイルエンドが前記回転子鉄心の端部より突出して巻回された回転子コイルとにより回転子が構成された回転電機において、前記回転子コイルの前記コイルエンドはアーク部を有し複数のコイル導体が積層されて構成され、前記複数のコイル導体のそれぞれに形成された径方向に連通する冷却気体流通孔が設けられ、前記冷却気体流通孔は、前記コイルエンドの前記回転子鉄心の端部側から前記アーク部にわたり配置され、前記冷却気体流通孔は、前記コイル導体の前記回転子鉄心の端部側に冷却気体入口部の位置に開口を有し前記コイル導体の表面側に前記コイル導体の表面の前記冷却気体流通孔を塞ぐ塞ぎ板が設けられ、前記冷却気体流通孔は、階段状に配列された蛇行冷却気体通路を構成するものである。
【００１２】
この発明に係わる回転電機は、この発明に係わる回転電機は、回転子軸に構成される回転子鉄心と、前記回転子鉄心に装着されるとともにコイルエンドが前記回転子鉄心の端部より突出して巻回された回転子コイルとにより回転子が構成された回転電機において、前記回転子コイルの前記コイルエンドはアーク部を有し複数のコイル導体が積層されて構成され、前記複数のコイル導体のそれぞれに形成された径方向に連通する直線状の冷却気体流通孔が設けられ、前記冷却気体流通孔は、前記コイルエンドの前記回転子鉄心の端部側から前記アーク部にわたり配置され、前記冷却気体流通孔は、前記コイル導体の前記回転子鉄心の端部側に冷却気体入口部の位置に開口を有し前記コイル導体の表面側に前記コイル導体の表面の前記冷却気体流通孔を塞ぐ塞ぎ板が設けられ、前記冷却気体流通孔は、前記冷却気体流通孔が直線状に配列された直線状の冷却気体通路を構成するものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係わる回転電機によれば、回転子コイルのコイルエンド内に冷却気体通路を形成することにより、回転子コイルのコイルエンドの温度上昇を低減させることができる回転電機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１に係わる回転電機を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係わる回転電機の要部を示す平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係わる回転電機の要部を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態1に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。
【図５】この発明の実施の形態1に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態1に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す斜視図である。
【００１５】
【図７】この発明の実施の形態２に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す斜視図である。
【図１１】この発明の実施の形態４に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態５に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態５に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態５に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す斜視図である。
【図１５】この発明の実施の形態６に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。
【図１６】この発明の実施の形態７に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態７に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す斜視図である。
【図１８】この発明の実施の形態８に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。
【００１６】
【図１９】従来の回転電機を示す斜視図である。
【図２０】従来の回転電機の要部を示す平面図である。
【図２１】従来の回転電機を示す断面図である。
【図２２】従来の回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す断面図である。
【図２３】従来の回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１〜図６に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係わる回転電機を示す斜視図である。図２はこの発明の実施の形態１に係わる回転電機の要部を示す平面図である。図３はこの発明の実施の形態１に係わる回転電機の要部を示す断面図である。図４はこの発明の実施の形態1に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。図５はこの発明の実施の形態1に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す断面図である。図６はこの発明の実施の形態1に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す斜視図である。
【００１８】
これら各図において、回転電機の回転子１は、回転子軸４に構成され、スロットが複数形成されている回転子鉄心２と、この回転子鉄心２に形成されたスロットに胴部が装着され、コイルエンド３ａが回転子鉄心２の端部より突出して巻回された回転子コイル３とにより構成されている。回転子コイル３の胴部はこの回転子コイル３の胴部底部から回転子コイル３の胴部に設けられている径方向の通風孔３ｂを通り外径側に抜ける冷却気体により冷却される。
【００１９】
回転子コイル３のコイルエンド３ａ間にはコイルエンド間隔片９が配設され、図は一例としてコイルエンド間隔片９の中央付近に隣接するコイルエンド３ａ外方に冷却気体を通気させる凹部からなる通気路９ａが形成されている。
【００２０】
回転子コイル３のコイルエンド３ａは複数のコイル導体３ａ１が積層されて構成され、前記複数のコイル導体３ａ１のそれぞれに冷却気体流通孔３ａ２を複数形成し、前記冷却気体流通孔３ａ２は図５に示すように蛇行冷却気体通路１０を構成するように階段状に配列されている。
【００２１】
そして、回転子コイル３のコイルエンド３ａに形成する蛇行冷却気体通路１０の冷却気体入口部１０ａに相当する位置の冷却気体流通孔３ａ２は開口し、その他コイルエンド３ａ表面に位置する冷却気体流通孔３ａ２は塞ぎ板１１，１２により閉塞する。このようにすることにより、冷却気体流通方向Ｅにて示す蛇行冷却気体通路１０が形成される。図は一例として、固定子鉄心２の端部側に蛇行冷却気体通路１０の冷却気体入口部１０ａが形成される。
【００２２】
すなわち、回転子コイル３のコイルエンド３ａの奥部の固定子鉄心２の端部側に流通した冷却気体は、回転子コイル３のコイルエンド３ａ内に形成された蛇行冷却気体通路１０の冷却気体入口部１０ａから蛇行冷却気体通路１０内に流入し、回転子コイル３のコイルエンド３ａの直線部を冷却気体流通方向Ｅにて示すように蛇行して流通して回転子コイル３のコイルエンド３ａの直線部を冷却する。そして、冷却気体は、回転子コイル３のコイルエンド３ａの直線部から回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃ側に流入して回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃ内を蛇行して流通し、回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃを冷却して回転子コイル３のコイルエンド３ａ外に流出する。
【００２３】
なお、回転子コイル３のコイルエンド３ａ間に配設されたコイルエンド間隔片９には、そのコイルエンド間隔片９の中央付近に隣接するコイルエンド３ａ外方に冷却気体を通気させる凹部からなる通気路９ａが形成されており、回転子コイル３のコイルエンド３ａの冷却効果を高めている。
【００２４】
以上のように、この実施の形態１によれば、回転子コイル３のコイルエンド３ａは複数のコイル導体３ａ１が積層されて構成され、これら複数のコイル導体３ａ１のそれぞれに冷却気体流通孔３ａ２を複数形成し、これら冷却気体流通孔３ａ２は図５に示すように蛇行冷却気体通路１０を構成するように階段状に配列したことにより、回転子コイル３のコイルエンド３ａ内に蛇行冷却気体通路１０を構成することができ、冷却気体の風量増大および放熱面積の増大を図ることができるので、回転子コイル３のコイルエンド３ａの温度上昇を著しく低減させることができる回転電機を得ることができる。
【００２５】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２を図７に基づいて説明する。図７はこの発明の実施の形態２に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。
【００２６】
上述した実施の形態１においては、回転子コイル３のコイルエンド３ａ間にコイルエンド間隔片９が配設され、図は一例としてコイルエンド間隔片９の中央付近に隣接するコイルエンド３ａ外方に冷却気体を通気させる凹部からなる通気路９ａが形成されている場合について述べたが、この実施の形態２においては、通気路９ａが形成されていないコイルエンド間隔片９としたものである。
【００２７】
この実施の形態２においても、回転子コイル３のコイルエンド３ａは複数のコイル導体３ａ１が積層されて構成され、これら複数のコイル導体３ａ１のそれぞれに冷却気体流通孔３ａ２を複数形成し、これら冷却気体流通孔３ａ２は図５に示すように蛇行冷却気体通路１０を構成するように階段状に配列したことにより、回転子コイル３のコイルエンド３ａ内に蛇行冷却気体通路１０を構成することができ、冷却気体の風量増大および放熱面積の増大を図ることができるので、回転子コイル３のコイルエンド３ａの温度上昇を著しく低減させることができる回転電機を得ることができる。
【００２８】
また、この実施の形態２においては、通気路９ａが形成されていない簡略化されたコイルエンド間隔片９としたことにより、製作性の向上およびコスト削減を図ることができる。
【００２９】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３を図８〜図１０に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図８はこの発明の実施の形態３に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。図９はこの発明の実施の形態３に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す断面図である。図１０はこの発明の実施の形態３に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す斜視図である。
【００３０】
これら各図において、回転子コイル３のコイルエンド３ａ間にはコイルエンド間隔片９が配設され、図は一例としてコイルエンド間隔片９の中央付近に隣接するコイルエンド３ａ外方に冷却気体を通気させる凹部からなる通気路９ａが形成されている。
【００３１】
回転子コイル３のコイルエンド３ａは複数のコイル導体３ａ１が積層されて構成され、前記複数のコイル導体３ａ１のそれぞれに冷却気体流通孔３ａ２１および冷却気体流通孔３ａ２２をそれぞれ複数形成し、これら冷却気体流通孔３ａ２１および冷却気体流通孔３ａ２２は図９に示すように蛇行冷却気体通路１０を構成するように階段状に配列されている。
【００３２】
そして、回転子コイル３のコイルエンド３ａに形成する蛇行冷却気体通路１０の冷却気体入口部１０ａに相当する位置の冷却気体流通孔３ａ２１および冷却気体流通孔３ａ２２は開口し、その他コイルエンド３ａ表面に位置する冷却気体流通孔３ａ２１および冷却気体流通孔３ａ２２は塞ぎ板１１，１２により閉塞する。このようにすることにより、冷却気体流通方向Ｅにて示す蛇行冷却気体通路１０が２列形成される。図は一例として、固定子鉄心２の端部側に蛇行冷却気体通路１０の冷却気体入口部１０ａが形成される。
【００３３】
すなわち、回転子コイル３のコイルエンド３ａの奥部の固定子鉄心２の端部側に流通した冷却気体は、回転子コイル３のコイルエンド３ａ内に形成された２列以上の蛇行冷却気体通路１０の冷却気体入口部１０ａからそれぞれの蛇行冷却気体通路１０内に流入し、回転子コイル３のコイルエンド３ａの直線部を冷却気体流通方向Ｅにて示すように蛇行して流通して回転子コイル３のコイルエンド３ａの直線部を冷却する。そして、冷却気体は、回転子コイル３のコイルエンド３ａの直線部から回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃ側に流入して回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃ内を蛇行して流通し、回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃを冷却して回転子コイル３のコイルエンド３ａ外に流出する。
【００３４】
なお、回転子コイル３のコイルエンド３ａ間に配設されたコイルエンド間隔片９には、そのコイルエンド間隔片９の中央付近に隣接するコイルエンド３ａ外方に冷却気体を通気させる凹部からなる通気路９ａが形成されており、回転子コイル３のコイルエンド３ａの冷却効果を高めている。
【００３５】
以上のように、この実施の形態３によれば、回転子コイル３のコイルエンド３ａは複数のコイル導体３ａ１が積層されて構成され、これら複数のコイル導体３ａ１のそれぞれに冷却気体流通孔３ａ２１および冷却気体流通孔３ａ２２をそれぞれ複数形成し、これら冷却気体流通孔３ａ２１および冷却気体流通孔３ａ２２は図９に示すように２列以上の蛇行冷却気体通路１０を構成するように階段状に配列したことにより、回転子コイル３のコイルエンド３ａ内に２列以上の蛇行冷却気体通路１０を構成することができ、冷却気体の風量増大および放熱面積の増大を図ることができるので、回転子コイル３のコイルエンド３ａの温度上昇を著しく低減させることができる回転電機を得ることができる。
【００３６】
また、この実施の形態３のものは、蛇行冷却気体通路１０が２列以上形成しているので、回転子コイル３のコイルエンド３ａの冷却特性を上述した各実施の形態よりもさらに向上させることができ、回転子コイル３のコイルエンド３ａの温度上昇をさらに低減させることができる。
【００３７】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４を図１１に基づいて説明する。図１１はこの発明の実施の形態４に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。
【００３８】
上述した実施の形態３においては、回転子コイル３のコイルエンド３ａ間にコイルエンド間隔片９が配設され、図は一例としてコイルエンド間隔片９の中央付近に隣接するコイルエンド３ａ外方に冷却気体を通気させる凹部からなる通気路９ａが形成されている場合について述べたが、この実施の形態４においては、通気路９ａが形成されていないコイルエンド間隔片９としたものである。
【００３９】
この実施の形態４においても、回転子コイル３のコイルエンド３ａは複数のコイル導体３ａ１が積層されて構成され、これら複数のコイル導体３ａ１のそれぞれに冷却気体流通孔３ａ２１および冷却気体流通孔３ａ２２をそれぞれ複数形成し、これら冷却気体流通孔３ａ２１および冷却気体流通孔３ａ２２をそれぞれ蛇行冷却気体通路１０を構成するように階段状に配列したことにより、回転子コイル３のコイルエンド３ａ内に２列の蛇行冷却気体通路１０を構成することができ、冷却気体の風量増大および放熱面積の増大を図ることができるので、回転子コイル３のコイルエンド３ａの温度上昇を著しく低減させることができる回転電機を得ることができる。
【００４０】
また、この実施の形態４においては、通気路９ａが形成されていない簡略化されたコイルエンド間隔片９としたことにより、製作性の向上およびコスト削減を図ることができる。
【００４１】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５を図１２〜図１４に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図１２はこの発明の実施の形態５に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。図１３はこの発明の実施の形態５に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す断面図である。図１４はこの発明の実施の形態５に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す斜視図である。
【００４２】
これら各図において、回転子コイル３のコイルエンド３ａ間にはコイルエンド間隔片９が配設され、図は一例としてコイルエンド間隔片９の中央付近に隣接するコイルエンド３ａ外方に冷却気体を通気させる凹部からなる通気路９ａが形成されている。
【００４３】
回転子コイル３のコイルエンド３ａは複数のコイル導体３ａ３が積層されて構成され、前記複数のコイル導体３ａ３のそれぞれに直線状の冷却気体流通孔３ａ４を形成し、これら冷却気体流通孔３ａ４は図１３に示すように直孔状の冷却気体通路１００を構成するように配列されている。
【００４４】
そして、回転子コイル３のコイルエンド３ａに形成する直孔状の冷却気体通路１００の冷却気体入口部１００ａに相当する位置の直線状の冷却気体流通孔３ａ４は開口し、その他コイルエンド３ａ表面に位置する直線状の冷却気体流通孔３ａ４は塞ぎ板１１，１２により閉塞する。このようにすることにより、冷却気体流通方向Ｆにて示す直孔状の冷却気体通路１００が形成される。図は一例として、固定子鉄心２の端部側に直孔状の冷却気体通路１００の冷却気体入口部１００ａが形成される。
【００４５】
すなわち、回転子コイル３のコイルエンド３ａの奥部の固定子鉄心２の端部側に流通した冷却気体は、回転子コイル３のコイルエンド３ａ内に形成された直孔状の冷却気体通路１００の冷却気体入口部１００ａから直孔状の冷却気体通路１００内に流入し、回転子コイル３のコイルエンド３ａの直線部を冷却気体流通方向Ｆにて示すように直線状に流通して回転子コイル３のコイルエンド３ａの直線部を冷却する。そして、冷却気体は、回転子コイル３のコイルエンド３ａの直線部から回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃ側に流入して回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃ内を直線状に流通し、回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃを冷却して回転子コイル３のコイルエンド３ａ外に流出する。
【００４６】
なお、回転子コイル３のコイルエンド３ａ間に配設されたコイルエンド間隔片９には、そのコイルエンド間隔片９の中央付近に隣接するコイルエンド３ａ外方に冷却気体を通気させる凹部からなる通気路９ａが形成されており、回転子コイル３のコイルエンド３ａの冷却効果を高めている。
【００４７】
以上のように、この実施の形態５によれば、回転子コイル３のコイルエンド３ａは複数のコイル導体３ａ３が積層されて構成され、これら複数のコイル導体３ａ３に直線状の冷却気体流通孔３ａ４を複数形成し、これら冷却気体流通孔３ａ４は図１３に示すように直孔状の冷却気体通路１００を構成するように配列したことにより、回転子コイル３のコイルエンド３ａ内に直孔状の冷却気体通路１００を構成することができ、冷却気体の風量増大および放熱面積の増大を図ることができるので、回転子コイル３のコイルエンド３ａの温度上昇を著しく低減させることができる回転電機を得ることができる。
【００４８】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６を図１５に基づいて説明する。図１５はこの発明の実施の形態６に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。
【００４９】
上述した実施の形態５においては、回転子コイル３のコイルエンド３ａ間にコイルエンド間隔片９が配設され、図は一例としてコイルエンド間隔片９の中央付近に隣接するコイルエンド３ａ外方に冷却気体を通気させる凹部からなる通気路９ａが形成されている場合について述べたが、この実施の形態６においては、通気路９ａが形成されていないコイルエンド間隔片９としたものである。
【００５０】
この実施の形態６においても、回転子コイル３のコイルエンド３ａは複数のコイル導体３ａ３が積層されて構成され、これら複数のコイル導体３ａ３に直線状の冷却気体流通孔３ａ４をそれぞれ形成し、これら直線状の冷却気体流通孔３ａ４を直孔状の冷却気体通路１００を構成するように配列したことにより、回転子コイル３のコイルエンド３ａ内に直孔状の冷却気体通路１００を構成することができ、冷却気体の風量増大および放熱面積の増大を図ることができるので、回転子コイル３のコイルエンド３ａの温度上昇を著しく低減させることができる回転電機を得ることができる。
【００５１】
また、この実施の形態６においては、通気路９ａが形成されていない簡略化されたコイルエンド間隔片９としたことにより、製作性の向上およびコスト削減を図ることができる。
【００５２】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７を図１６および図１７に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図１６はこの発明の実施の形態７に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。図１７はこの発明の実施の形態７に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す斜視図である。
【００５３】
これら各図において、回転子コイル３のコイルエンド３ａ間にはコイルエンド間隔片９が配設され、図は一例としてコイルエンド間隔片９の中央付近に隣接するコイルエンド３ａ外方に冷却気体を通気させる凹部からなる通気路９ａが形成されている。
【００５４】
回転子コイル３のコイルエンド３ａは複数のコイル導体３ａ３が積層されて構成され、前記複数のコイル導体３ａ３のそれぞれに直線状の冷却気体流通孔３ａ４１および冷却気体流通孔３ａ４２を形成し、これら冷却気体流通孔３ａ４１および冷却気体流通孔３ａ４２は図１７に示すように直孔状の冷却気体通路１００を２列以上構成するように配列されている。
【００５５】
そして、回転子コイル３のコイルエンド３ａに形成する２列の直孔状の冷却気体通路１００の冷却気体入口部１００ａに相当する位置の直線状の冷却気体流通孔３ａ４１および冷却気体流通孔３ａ４２は開口し、その他コイルエンド３ａ表面に位置する直線状の冷却気体流通孔３ａ４１および冷却気体流通孔３ａ４２は塞ぎ板１１，１２により閉塞する。図示はしないが図１３のように構成される。このようにすることにより、冷却気体流通方向Ｆにて示す直線状の冷却気体通路１００が２列形成される。図は一例として、固定子鉄心２の端部側に直孔状の冷却気体通路１００の冷却気体入口部１００ａが形成される。
【００５６】
すなわち、回転子コイル３のコイルエンド３ａの奥部の固定子鉄心２の端部側に流通した冷却気体は、回転子コイル３のコイルエンド３ａ内に形成された２列以上の直孔状の冷却気体通路１００の冷却気体入口部１００ａからそれぞれの直孔状の冷却気体通路１００内に流入し、回転子コイル３のコイルエンド３ａの直線部を冷却気体流通方向Ｆにて示すように直線状に流通して回転子コイル３のコイルエンド３ａの直線部を冷却する。そして、冷却気体は、回転子コイル３のコイルエンド３ａの直線部から回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃ側に流入して回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃ内を直線状に流通し、回転子コイル３のコイルエンド３ａのアーク部３ｃを冷却して回転子コイル３のコイルエンド３ａ外に流出する。
【００５７】
なお、回転子コイル３のコイルエンド３ａ間に配設されたコイルエンド間隔片９には、そのコイルエンド間隔片９の中央付近に隣接するコイルエンド３ａ外方に冷却気体を通気させる凹部からなる通気路９ａが形成されており、回転子コイル３のコイルエンド３ａの冷却効果を高めている。
【００５８】
以上のように、この実施の形態７によれば、回転子コイル３のコイルエンド３ａは複数のコイル導体３ａ３が積層されて構成され、これら複数のコイル導体３ａ３のそれぞれに直線状の冷却気体流通孔３ａ４１および冷却気体流通孔３ａ４２を形成し、これら冷却気体流通孔３ａ４１および冷却気体流通孔３ａ４２は図１７に示すように２列以上の直孔状の冷却気体通路１００を構成するように配列したことにより、回転子コイル３のコイルエンド３ａ内に直孔状の冷却気体通路１００を２列構成することができ、冷却気体の風量増大および放熱面積の増大を図ることができるので、回転子コイル３のコイルエンド３ａの温度上昇を著しく低減させることができる回転電機を得ることができる。
【００５９】
また、この実施の形態７のものは、直孔状の冷却気体通路１００が２列以上形成しているので、回転子コイル３のコイルエンド３ａの冷却特性を上述した実施の形態６よりもさらに向上させることができ、回転子コイル３のコイルエンド３ａの温度上昇をさらに低減させることができる。
【００６０】
実施の形態８．
この発明の実施の形態８を図１７に基づいて説明する。図１７はこの発明の実施の形態８に係わる回転電機における回転子コイルのコイルエンドの要部を示す平面断面図である。
【００６１】
上述した実施の形態７においては、回転子コイル３のコイルエンド３ａ間にコイルエンド間隔片９が配設され、図は一例としてコイルエンド間隔片９の中央付近に隣接するコイルエンド３ａ外方に冷却気体を通気させる凹部からなる通気路９ａが形成されている場合について述べたが、この実施の形態８においては、通気路９ａが形成されていないコイルエンド間隔片９としたものである。
【００６２】
この実施の形態８においても、回転子コイル３のコイルエンド３ａは複数のコイル導体３ａ３が積層されて構成され、これら複数のコイル導体３ａ３のそれぞれに直線状の冷却気体流通孔３ａ４１および冷却気体流通孔３ａ４２を形成し、これら直線状の冷却気体流通孔３ａ４１および冷却気体流通孔３ａ４２を直孔状の冷却気体通路１００を２列以上構成するように配列したことにより、回転子コイル３のコイルエンド３ａ内に直孔状の冷却気体通路１００を２列以上構成することができ、冷却気体の風量増大および放熱面積の増大を図ることができるので、回転子コイル３のコイルエンド３ａの温度上昇を著しく低減させることができる回転電機を得ることができる。
【００６３】
また、この実施の形態８においては、通気路９ａが形成されていない簡略化されたコイルエンド間隔片９としたことにより、製作性の向上およびコスト削減を図ることができる。
【００６４】
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
この発明は、回転子巻線のコイルエンド内に冷却気体通路を形成することにより、回転子巻線のコイルエンドの温度上昇を低減させることができる回転電機の実現に好適である。
【符号の説明】
【００６６】
１  回転子
２  回転子鉄心
３  回転子コイル
３ａ  コイルエンド
３ａ１  コイル導体
３ａ２  冷却気体流通孔
３ａ２１  冷却気体流通孔
３ａ２２  冷却気体流通孔
３ａ３  コイル導体
３ａ４  直線状の冷却気体流通孔
３ａ４１  直線状の冷却気体流通孔
３ａ４２  直線状の冷却気体流通孔
４  回転子軸
１０  蛇行冷却気体通路
１００  直孔状の冷却気体通路
【図１】
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【図２】
0005950642.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005950642.tif 000007
【図７】
0005950642.tif 000008
【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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