(57)【要約】  この発明は、コイル端末の電気絶縁を確保して、高電圧化を実現できるとともに、安価な装置で製造できる回転電機およびその製造方法を得る。  この発明による回転電機においては、外径側絶縁紙は、第１コイル端末の列の内径側に第１コイル端末に沿うように配置された円環状の外径側絶縁紙用基部と、それぞれ、外径側絶縁紙用基部の軸方向外方の端部から径方向外方に突出して、隣り合う第１コイル端末間の上記第２曲げ部より軸方向外方に挿入された外径側絶縁紙用突起部と、を有し、内径側絶縁紙は、第２コイル端末の列の外径側に第２コイル端末に沿うように配置された円環状の内径側絶縁紙用基部と、それぞれ、内径側絶縁紙用基部の軸方向外方の端部から径方向内方に突出して、隣り合う第２コイル端末間の第４曲げ部より軸方向外方に挿入された外径側絶縁紙用突起部と、を有する。
2015174277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットが周方向に配列された円環状の電機子鉄心、および上記電機子鉄心に装着された電機子巻線を備える電機子を有し、
上記電機子巻線は、上記スロットに挿入される２ｎ本の直線部（ただし、ｎは１以上の整数）および２ｎ本の上記直線部を一続きに連結する（２ｎ−１）本のコイルエンド部を有するコイルを上記電機子鉄心に１スロットピッチで周方向に装着して構成され、
上記コイルは、上記導体線の第１コイル端末が、上記スロット内の最外径位置から上記電機子鉄心の軸方向の一側に突出し、根元側の第１曲げ部で曲げられて周方向の一側に傾斜し、先端側の第２曲げ部で曲げられて軸方向の外方に延び、上記導体線の第２コイル端末が、上記スロット内の最内径位置から上記電機子鉄心の軸方向の一側に突出し、根元側の第３曲げ部で曲げられて周方向の一側又は他側に傾斜し、先端側の第４曲げ部で曲げられて軸方向外方に延びるように構成されている回転電機において、
上記第１コイル端末の列の内径側に装着された外径側絶縁紙と、
上記第２コイル端末の列の外径側に装着された内径側絶縁紙と、を備え、
上記外径側絶縁紙は、上記第１コイル端末の列の内径側に上記第１コイル端末に沿うように配置された円環状の外径側絶縁紙用基部と、それぞれ、上記外径側絶縁紙用基部の軸方向外方の端部から径方向外方に突出して、隣り合う上記第１コイル端末間の上記第２曲げ部より軸方向外方に挿入された外径側絶縁紙用突起部と、を有し、
上記内径側絶縁紙は、上記第２コイル端末の列の外径側に上記第２コイル端末に沿うように配置された円環状の内径側絶縁紙用基部と、それぞれ、上記内径側絶縁紙用基部の軸方向外方の端部から径方向内方に突出して、隣り合う上記第２コイル端末間の上記第４曲げ部より軸方向外方に挿入された外径側絶縁紙用突起部と、を有することを特徴とする回転電機。
【請求項２】
上記外径側絶縁紙用基部および上記内径側絶縁紙用基部は、それぞれ、帯状の絶縁シートを円環状に曲げ成形して作製され、上記外径側絶縁紙用突起部および上記内径側絶縁紙用突起部は、それぞれ、上記帯状の絶縁シートの軸方向外方の端部から突出する突出部の根元部を折り曲げて作製されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
上記外径側絶縁紙用基部および上記内径側絶縁紙用基部は、それぞれ、軸方向に折り返されて、径方向に２層に構成されていることを特徴とする請求項２記載の回転電機。
【請求項４】
貫通穴が、上記外径側絶縁紙用基部および上記内径側絶縁紙用基部を径方向に貫通するように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３記載の回転電機。
【請求項５】
帯状の絶縁シートを円環状に曲げ成形してされた基部が、上記第１コイル端末の列の内径側および上記第２コイル端末の列の外径側に、上記外径側絶縁紙用基部および上記内径側絶縁紙用基部のそれぞれと併設されていることを特徴とする請求項２記載の回転電機。
【請求項６】
併設された上記基部と上記外径側絶縁紙用基部の軸方向内方の端部同士が接続され、かつ併設された上記基部と上記内径側絶縁紙用基部の軸方向内方の端部同士が接続されていることを特徴とする請求項５記載の回転電機。
【請求項７】
貫通穴が、併設された上記基部と上記外径側絶縁紙用基部、および併設された上記基部と上記内径側絶縁紙用基部を径方向に貫通するように形成されていることを特徴とする請求項５又は請求項６記載の回転電機。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機の製造方法において、
上記外径側絶縁紙および上記内径側絶縁紙を上記電機子鉄心に装着された上記電機子巻線に装着する工程に先だって、上記第１曲げ部、第２曲げ部、第３曲げ部および第４曲げ部を上記第１コイル端末および上記第２コイル端末に形成する曲げ部形成工程を備えていることを特徴とする回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば電動機や発電機などの回転電機およびその製造方法に関し、特に、電機子巻線を構成するコイルのコイル端末の絶縁構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の従来の回転電機では、Ｕ字状の複数のセグメント導体が周方向に配列して電機子鉄心に装着され、周方向に配列したセグメント導体のターン部の内側に形成される空間に帯状の絶縁シートを挿入して、ターン部により構成されるコイルエンドにおける電気絶縁を確保していた。【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の従来の回転電機では、電機子鉄心から突出するセグメント導体の開放端部における電気絶縁について、何ら考慮されていなかった。【０００４】
また、特許文献２に記載の従来の回転電機では、リング状の帯板である主壁部および主壁部の内周面から突出した多数の仕切突条を有するコイル端部スペーサを用いて、電機子鉄心から突出するセグメント導体の開放端部における電気絶縁を確保していた。具体的には、多数のセグメント導体が電機子鉄心に装着される。ついで、電機子鉄心から突出して周方向に１列に配列するセグメント導体の開放端部の各列に対して、主壁部を開放端部の列に沿わせ、仕切突条を周方向に隣り合う開放端部間のそれぞれに挿入して、コイル端部スペーサを配置する。ついで、曲げ捩り工具に開放端部の先端部を把持させ、曲げ捩り工具を周方向一側に回動させつつ、軸方向に電機子鉄心側に移動させ、各列の開放端部を傾斜させる。これにより、主壁部が開放端部の列間に配置され、仕切突条が隣り合う開放端部の傾斜部間に配置され、開放端部における電気絶縁が確保されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２４０４０号公報
【特許文献２】特開２００４−０３２９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、電機子鉄心から突出するセグメント導体の開放端部における電気絶縁について、何ら考慮されていなかったので、セグメント導体の開放端部における電気絶縁性が低下するという課題があった。【０００７】
特許文献２では、コイル端部スペーサを開放端部の列間に配置した後、開放端部を周方向一側に捻って傾斜部を形成しているので、開放端部間に挟まれたコイル端部スペーサの仕切突条が開放端部とともに捻られる。そこで、捻れ応力が仕切突条と主壁部との連結部に集中し、連結部での損傷発生をもたらし、電気絶縁性が低下するという課題があった。また、捻れ応力が仕切突条を介して主壁部に作用し、主壁部の変形をもたらし、電気絶縁性が低下するという課題もあった。【０００８】
特許文献２では、開放端部の列間に配置したコイル端部スペーサを保持するスペーサ保持機構が必要となる。しかも、捻れ応力が仕切突条を介して主壁部に作用するので、主壁部の位置が安定しない。そこで、スペーサ保持機構が煩雑な機構となるとともに、開放端部を捩り成形する装置に必要な機構となるので、装置の高価格化をもたらすという課題もあった。【０００９】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、コイル端末の電気絶縁を確保して、高電圧化を実現できるとともに、安価な装置で製造できる回転電機およびその製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明による回転電機は、スロットが周方向に配列された円環状の電機子鉄心、および上記電機子鉄心に装着された電機子巻線を備える電機子を有し、上記電機子巻線は、上記スロットに挿入される２ｎ本の直線部（ただし、ｎは１以上の整数）および２ｎ本の上記直線部を一続きに連結する（２ｎ−１）本のコイルエンド部を有するコイルを上記電機子鉄心に１スロットピッチで周方向に装着して構成され、上記コイルは、上記導体線の第１コイル端末が、上記スロット内の最外径位置から上記電機子鉄心の軸方向の一側に突出し、根元側の第１曲げ部で曲げられて周方向の一側に傾斜し、先端側の第２曲げ部で曲げられて軸方向の外方に延び、上記導体線の第２コイル端末が、上記スロット内の最内径位置から上記電機子鉄心の軸方向の一側に突出し、根元側の第３曲げ部で曲げられて周方向の一側又は他側に傾斜し、先端側の第４曲げ部で曲げられて軸方向外方に延びるように構成されている。上記第１コイル端末の列の内径側に装着された外径側絶縁紙と、上記第２コイル端末の列の外径側に装着された内径側絶縁紙と、を備え、上記外径側絶縁紙は、上記第１コイル端末の列の内径側に上記第１コイル端末に沿うように配置された円環状の外径側絶縁紙用基部と、それぞれ、上記外径側絶縁紙用基部の軸方向外方の端部から径方向外方に突出して、隣り合う上記第１コイル端末間の上記第２曲げ部より軸方向外方に挿入された外径側絶縁紙用突起部と、を有し、上記内径側絶縁紙は、上記第２コイル端末の列の外径側に上記第２コイル端末に沿うように配置された円環状の内径側絶縁紙用基部と、それぞれ、上記内径側絶縁紙用基部の軸方向外方の端部から径方向内方に突出して、隣り合う上記第２コイル端末間の上記第４曲げ部より軸方向外方に挿入された外径側絶縁紙用突起部と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、外径側および内径側絶縁紙用突起部が隣り合う第１および第２コイル端末の第２および第４曲げ部の軸方向外方に挿入されているので、第１および第２コイル端末の先端部間の隙間を外径側および内径側絶縁紙用突起部の周方向幅に保持できる。これにより、第１コイル端末の第１曲げ部と第２曲げ部との間に位置する傾斜部間の隙間が確保され、第２コイル端末の第３曲げ部と第４曲げ部との間に位置する傾斜部間の隙間が確保される。したがって、第１および第２コイル端末の周方向における絶縁距離が確保され、電気絶縁性が高められる。【００１２】
また、外径側絶縁紙用基部が第１コイル端末の列の内径側に配設され、外径側絶縁紙用基部が第２コイル端末の列の外径側に配設されているので、第１および第２コイル端末の径方向における絶縁距離が確保され、電気絶縁性が高められる。【００１３】
このように、第１および第２コイル端末の周方向および径方向の電気絶縁性が高められるので、回転電機の高電圧化を実現できる。【００１４】
また、電機子巻線を構成するコイルの第１および第２コイル端末に第１から第４曲げ部が形成されている状態でも、外径側および内径側絶縁紙を装着できる。そこで、第１および第２コイル端末の曲げ捩り装置に外径側および内径側絶縁紙の保持機構が不要となるので、安価な装置で回転電機を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る回転電機を示す片側断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る回転電機の要部を示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心を構成する鉄心ブロックを示す斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルを示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルを第１および第３コイルエンド部側から見た端面図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルを示す正面図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルのスロット収納状態を模式的に示す要部断面図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線を示す斜視図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線のコイルエンド内に絶縁紙を装着した状態を示す斜視図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線のコイルエンド内に絶縁紙を装着した状態を模式的に示す断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線に鉄心ブロックを装着する方法を説明する図である。
【図１３】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線に鉄心ブロックを装着した状態を説明する図である。
【図１４】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線に鉄心ブロックを装着した状態を模式的に示す断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態１に係る回転電機における外径側絶縁紙を示す正面図である。
【図１６】この発明の実施の形態１に係る回転電機における外径側絶縁紙を示す側面図である。
【図１７】この発明の実施の形態１に係る回転電機における外径側絶縁紙を示す斜視図である。
【図１８】図１５のＡ部拡大図である。
【図１９】この発明の実施の形態１に係る回転電機における内径側絶縁紙を示す正面図である。
【図２０】この発明の実施の形態１に係る回転電機における内径側絶縁紙を示す側面図である。
【図２１】この発明の実施の形態１に係る回転電機における内径側絶縁紙を示す斜視図である。
【図２２】図１９のＢ部拡大図である。
【図２３】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子の電機子巻線に外径側および内径側絶縁紙を装着する方法を説明する斜視図である。
【図２４】この発明の実施の形態１に係る回転電機における外径側および内径側絶縁紙が装着された電機子を示す斜視図である。
【図２５】この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子を模式的に示す断面図である。
【図２６】この発明の実施の形態１に係る回転電機における外径側および内径側絶縁紙が装着された電機子を軸方向一端側から見た端面図である。
【図２７】この発明の実施の形態１に係る回転電機における、外径側および内径側絶縁紙が装着された電機子を示す側面図である。
【図２８】図２６のＨ部拡大図である。
【図２９】図２７のＪ部拡大図である。
【図３０】この発明の実施の形態２に係る回転電機における電機子を模式的に示す断面図である。
【図３１】この発明の実施の形態３に係る回転電機における電機子を模式的に示す断面図である。
【図３２】この発明の実施の形態４に係る回転電機における電機子を模式的に示す断面図である。
【図３３】この発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルを示す斜視図である。
【図３４】この発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルを第１および第２コイル端末側から見た端面図である。
【図３５】この発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルを示す正面図である。
【図３６】この発明の実施の形態５に係る回転電機における絶縁紙を示す正面図である。
【図３７】この発明の実施の形態５に係る回転電機における絶縁紙を示す側面図である。
【図３８】この発明の実施の形態５に係る回転電機における絶縁紙を示す斜視図である。
【図３９】この発明の実施の形態５に係る回転電機における絶縁紙を示す要部正面図である。
【図４０】図３７のＸＸＸＸ−ＸＸＸＸ矢視断面図である。
【図４１】この発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子を軸方向一端側から見た端面図である。
【図４２】この発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子を示す側面図である。
【図４３】この発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子を示す斜視図である。
【図４４】この発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子を模式的に示す断面図である。
【図４５】この発明の実施の形態６に係る回転電機における絶縁紙を示す正面図である。
【図４６】この発明の実施の形態６に係る回転電機における絶縁紙を示す側面図である。
【図４７】この発明の実施の形態６に係る回転電機における絶縁紙を示す斜視図である。
【図４８】図４６のＸＸＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＸＸＶＩＩＩ矢視断面図である。
【図４９】この発明の実施の形態６に係る回転電機における電機子を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明による回転電機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１７】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機を示す片側断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る回転電機の要部を示す斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子を示す斜視図、図４はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心を構成する鉄心ブロックを示す斜視図、図５はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルを示す斜視図、図６はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルを第１および第３コイルエンド部側から見た端面図、図７はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルを示す正面図、図８はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルのスロット収納状態を模式的に示す要部断面図である。
【００１８】
図１および図２において、回転電機１００は、有底円筒状のフレーム２およびフレーム２の開口を塞口する端板３を有するハウジング１と、フレーム２の円筒部に内嵌状態に固着された電機子１０と、フレーム２の底部および端板３にベアリング４を介して回転可能に支持された回転軸６に固着されて、電機子１０の内周側に回転可能に配設された回転子５と、を備えている。
【００１９】
回転子５は、軸心位置に挿通された回転軸６に固着された回転子鉄心７と、回転子鉄心７の外周面側に埋設されて周方向に等ピッチで配列され、磁極を構成する永久磁石８と、を備えた永久磁石型回転子である。なお、回転子５は、永久磁石式回転子に限定されず、絶縁しない回転子導体を、回転子鉄心のスロットに収納して、両側を短絡環で短絡したかご形回転子や、絶縁した導体線を回転子鉄心のスロットに装着した巻線形回転子を用いてもよい。
【００２０】
つぎに、電機子１０の構成について具体的に図３から図８を参照しつつ説明する。
【００２１】
電機子１０は、図３に示されるように、電機子鉄心１１と、電機子鉄心１１に装着された電機子巻線２０と、電機子鉄心１１のスロット１３に装着されるスロットセル１４と、を備えている。電機子巻線２０は、電機子鉄心１１に装着された複数のコイル２１を結線して構成される。スロットセル１４は、例えばポリイミドフィルムをメタ系アラミド繊維で挟み込んで作製された長方形のシートを曲げ成形してコ字状に形成され、スロット１３内に挿入され、電機子鉄心１１と電機子巻線２０を電気的に隔離する。
【００２２】
ここで、説明の便宜上、回転子５の極数を１０、電機子鉄心１１のスロット数を６０、電機子巻線２０を三相巻線とする。すなわち、スロット１３は、毎極毎相当たり２個の割合で電機子鉄心１１に形成されている。
【００２３】
鉄心ブロック１２は、図４に示すように、円環状の電機子鉄心１１を周方向に３０等分割したもので、複数枚の電磁鋼板を積層一体化して作製され、断面円弧形のコアバック部１２ａと、コアバック部１２ａの内周壁面から径方向内方に突出された２本のティース１２ｂを備えている。そして、電機子鉄心１１は、ティース１２ｂを径方向内方に向けて、コアバック部１２ａの周方向の側面同士を突き合わせて、３０個の鉄心ブロック１２を周方向に配列、一体化して、円環状に構成されている。周方向に隣り合う鉄心ブロック１２により構成されるスロット１３が、内周側に開口するように、周方向に等角ピッチで配列されている。ティース１２ｂは周方向幅が径方向内方に向って漸次狭くなる先細り形状に形成されており、スロット１３の電機子鉄心１１の軸方向と直交する断面は長方形となっている。
【００２４】
電機子巻線２０を構成するコイル２１は、図５から図７に示されるように、例えば、エナメル樹脂で絶縁被覆された、かつ接続部のない連続した銅線やアルミニウム線などからなる直径ｄの円形断面の導体線を、δ形状に巻回して作製される。なお、コイル２１は、長方形断面の導体線を用いて作製してもよい。
【００２５】
コイル２１は、６スロット角度間隔離れて３列となった、第１、第２、第３および第４直線部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと、第１および第２直線部２１ａ，２１ｂの長さ方向の他端同士を連結する第１コイルエンド部２１ｅと、第２および第３直線部２１ｂ，２１ｃの長さ方向の一端同士を連結する第２コイルエンド部２１ｆと、第３および第４直線部２１ｃ，２１ｄの長さ方向の他端同士を連結する第３コイルエンド部２１ｇと、第１直線部２１ａの長さ方向の一端から延びる第１コイル端末２１ｈと、第４直線部２１ｄの長さ方向の一端から延びる第２コイル端末２１ｊと、を備える。なお、６スロット角度間隔は、周方向に連続する６つのティース１２ｂの両側に位置するスロット１３のスロット中心間の間隔であり、１磁極ピッチに相当する。
【００２６】
ここで、コイル２１の構造について、図５から図８を用いて、具体的に説明する。なお、図８において、スロット１３内に収納される導体線の収納位置を、便宜的に、内径側から第１層、第２層、第３層、第４層とした。また、図８中、１,２・・・１２，１３はスロット１３に周方向の並び順にふったスロット番号である。また、図８では、便宜上、第１から第３コイルエンド部２１ｅ，２１ｆ，２１ｇを直線で示している。
【００２７】
第１直線部２１ａが１番のスロット１３内の第１層に収納され、第２および第４直線部２１ｂ，２１ｄが７番のスロット１３内の第２層および第４層に収納され、第３直線部２１ｃが１３番のスロット１３内の第３層に収納される。すなわち、第１、第２、第３および第４直線部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、６スロット角度間隔離れて３列に配列される。
【００２８】
１番のスロット１３内の第１層から電機子鉄心１１の軸方向他端側に延び出た第１コイルエンド部２１ｅは、径方向位置を維持して、一定の傾きで周方向一側かつ軸方向外方に延び、中央部（頂部）で径方向内方にｄだけ変位され、その後逆向きの傾きで、径方向位置を維持して、周方向一側かつ軸方向内方に延び、７番のスロット１３内の第２層に入る。
【００２９】
７番のスロット１３内の第２層から電機子鉄心１１の軸方向一端側に延び出た第２コイルエンド部２１ｆは、径方向位置を維持して、一定の傾きで周方向一側かつ軸方向外方に延び、中央部（頂部）で径方向内方にｄだけ変位され、その後逆向きの傾きで、径方向位置を維持して、周方向一側かつ軸方向内方に延び、１３番のスロット１３内の第３層に入る。
【００３０】
１３番のスロット１３内の第３層から電機子鉄心１１の軸方向他端側に延び出た第３コイルエンド部２１ｇは、径方向位置を維持して、一定の傾きで周方向他側かつ軸方向外方に延び、中央部（頂部）で径方向内方にｄだけ変位され、その後逆向きの傾きで、径方向位置を維持して、周方向他側かつ軸方向内方に延び、７番のスロット１３内の第４層に入る。
【００３１】
このように、第１から第３コイルエンド部２１ｅ，２１ｆ，２１ｇは、導体線の幅ｄだけ径方向に変位するクランク部を頂部に有している。また、第１から第３コイルエンド部２１ｅ，２１ｆ，２１ｇおよび第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊは、円形断面の導体線を径方向に潰して、径方向厚みをｄ'（ただし、ｄ'＜ｄ）、軸方向厚みをｄ"（ただし、ｄ"＞ｄ）とする断面形状に形成されている。
【００３２】
１番のスロット１３内の第１層から電機子鉄心１１の軸方向一端側に延び出た第１コイル端末２１ｈは、第１曲げ部２１ｎで曲げられて、径方向位置を維持して、一定の傾きで周方向他側かつ軸方向外方に延び、その後、第２曲げ部２１ｍで電機子鉄心１１の軸方向と平行に曲げられて軸方向外方に延び出ている。
７番のスロット１３内の第４層から電機子鉄心１１の軸方向一端側に延び出た第２コイル端末２１ｊは、第３曲げ部２１ｐで曲げられて、径方向位置を維持して、一定の傾きで周方向一側かつ軸方向外方に延び、その後第４曲げ部２１ｏで電機子鉄心１１の軸方向と平行に曲げられて軸方向外方に延び出ている。
【００３３】
第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊは、第２および第４曲げ部２１ｍ，２１ｏの先端側で他のコイル２１、給電部、中性点などに接続される。そこで、第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊの第２および第４曲げ部２１ｍ，２１ｏの先端側は、絶縁皮膜が剥離されており、周方向幅がｅ（ただし、ｅ＜ｄ"）となっている。
【００３４】
つぎに、電機子１０の製造方法について図９から図２９を用いて説明する。図９はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線を示す斜視図、図１０はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線のコイルエンド内に絶縁紙を装着した状態を示す斜視図、図１１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線のコイルエンド内に絶縁紙を装着した状態を模式的に示す断面図、図１２はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線に鉄心ブロックを装着する方法を説明する図、図１３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線に鉄心ブロックを装着した状態を説明する図、図１４はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子巻線に鉄心ブロックを装着した状態を模式的に示す断面図、図１５はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における外径側絶縁紙を示す正面図、図１６はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における外径側絶縁紙を示す側面図、図１７はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における外径側絶縁紙を示す斜視図、図１８は図１５のＡ部拡大図、図１９はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における内径側絶縁紙を示す正面図、図２０はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における内径側絶縁紙を示す側面図、図２１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における内径側絶縁紙を示す斜視図、図２２は図１９のＢ部拡大図、図２３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子の電機子巻線に外径側および内径側絶縁紙を装着する方法を説明する斜視図、図２４はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における外径側および内径側絶縁紙が装着された電機子を示す斜視図、図２５はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子を模式的に示す断面図、図２６はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における外径側および内径側絶縁紙が装着された電機子を軸方向一端側から見た端面図、図２７はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における、外径側および内径側絶縁紙が装着された電機子を示す側面図、図２８は図２６のＨ部拡大図、図２９は図２７のＪ部拡大図である。なお、図１２および図１３では、便宜上、電機子巻線２０を第１から第４直線部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのみで示している。
【００３５】
まず、第１から第４曲げ部２１ｎ，２１ｍ，２１ｐ，２１ｏが形成されていない曲げ部未成形コイル（図示せず）を作製する。この曲げ部未成形コイルでは、第１コイル端末２１ｈは第１直線部２１ａの長さ方向に突出し、第２コイル端末２１ｊは第４直線部２１ｄの長さ方向に突出している。
【００３６】
ついで、曲げ部未成形コイル１を周方向に１スロットピッチで６０個配列して、巻線アッセンブリ（図示せず）を作製する。このように作製された巻線アッセンブリの軸方向一端側には、第２コイルエンド部２１ｆが周方向に１スロットピッチで１列に配列される。第１コイル端末２１ｈが、第２コイルエンド部２１ｆの列の外径側に、周方向に１スロットピッチで１列に配列される。第２コイル端末２１ｊが、第２コイルエンド部２１ｆの列の内径側に、周方向に１スロットピッチで１列に配列される。
【００３７】
また、この巻線アッセンブリの軸方向他端側には、第１コイルエンド部２１ｅが周方向に１スロットピッチで１列に配列される。第３コイルエンド部２１ｇが、第１コイルエンド部２１ｅの列に内径側に、周方向に１スロットピッチで１列に配列される。このように、巻線アッセンブリの軸方向他端側には、第１コイルエンド部２１ｅの列と第３コイルエンド部２１ｇの列とが、径方向に２層に並んでいる。
【００３８】
ついで、曲げ捩り工具（図示せず）を用いて、周方向に配列されている第１コイル端末２１ｈを周方向他側に捻って、第１曲げ部２１ｎおよび第２曲げ部２１ｍを第１コイル端末２１ｈに形成する。同様に、曲げ捩り工具を用いて、周方向に配列されている第２コイル端末２１ｊを周方向一側に捻って、第３曲げ部２１ｐおよび第４曲げ部２１ｏを第２コイル端末２１ｊに形成する。これにより、図９に示される電機子巻線２０が作製される。なお、巻線アッセンブリは、第１から第４曲げ部２１ｎ，２１ｍ，２１ｐ，２１ｏが形成されていない点を除いて、電機子巻線２０と同様に構成されている。
【００３９】
ついで、円環状に作製された第１絶縁紙１５１を電機子巻線２０の軸方向一端側から第１直線部２１ａと第２直線部２１ｂとの間を通して第１コイルエンド部２１ｅ内に挿入する。同様に、円環状に作製された第３絶縁紙１５３を電機子巻線２０の軸方向一端側から第３直線部２１ｃと第４直線部２１ｄとの間を通して第３コイルエンド部２１ｇ内に挿入する。さらに、円環状に作製された第２絶縁紙１５２を電機子巻線２０の軸方向他端側から第２直線部２１ｂと第３直線部２１ｃとの間を通して第２コイルエンド部２１ｆ内に挿入する。このようにして、図１０および図１１に示されるように、第１から第３絶縁紙１５１，１５２，１５３が電機子巻線２０に装着される。
【００４０】
ここで、第１から第３絶縁紙１５１，１５２，１５３は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などのシート材から切り出された矩形状の帯状体をその短辺の真ん中で二つ折りに折り曲げ、さらに円環状に丸めて構成される。そして、電機子巻線２０に装着された第１から第３絶縁紙１５１，１５２，１５３の平均径は、ΦＸ１，ΦＸ２，ΦＸ３となっている。
【００４１】
ついで、スロットセル１４を電機子巻線２０の第１から第４直線部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの各列に装着する。ついで、３０個の鉄心ブロック１２が、図１２に示されるように、ティース１２ｂのそれぞれを、隣り合う第１から第４直線部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの列間の径方向外方に位置させるように、周方向に略等角ピッチで配列する。ついで、周方向に配列された鉄心ブロック１２を、径方向内方に移動させる。これにより、鉄心ブロック１２のティース１２ｂのそれぞれが隣り合う第１から第４直線部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの列間に挿入される。
【００４２】
そして、周方向に配列された鉄心ブロック１２をさらに内径側に移動させると、隣り合う鉄心ブロック１２のコアバック部１２ａの周方向の側面同士が突き合わされ、鉄心ブロック１２の径方向内方への移動が阻止される。これにより、図１３および図１４に示されるように、電機子巻線２０が電機子鉄心１１に装着される。
【００４３】
ついで、図２３に示されるように、円環状に作製された外径側絶縁紙１５４を電機子巻線２０の軸方向一端側から第１コイル端末２１ｈの列と第２コイルエンド部２１ｆの列との間に挿入する。同様に、円環状に作製された内径側絶縁紙１５５を電機子巻線２０の軸方向一端側から第２コイル端末２１ｊの列と第２コイルエンド部２１ｆの列との間に挿入する。このようにして、図２４から図２７に示されるように、外径側および内径側絶縁紙１５４，１５５が電機子巻線２０に装着される。ついで、第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊに結線処理が施され、第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊが、第２および第４曲げ部２１ｍ，２１ｏの先端側で他のコイル２１、給電部、中性点などに接続される。
【００４４】
ここで、外径側絶縁紙１５４は、図１５から図１８に示されるように、一定の幅を有する円環状の基部１５４ａと、それぞれ、基部１５４ａの一方の端辺から径方向外方に突出して、互いに距離Ｄだけ離間して、周方向に配列する６０個の突起部１５４ｂと、隣り合う突起部１５４ｂ間に形成されるスリット１５４ｃと、を備える。同様に、内径側絶縁紙１５５は、図１９から図２２に示されるように、一定の幅を有する円環状の基部１５５ａと、それぞれ、基部１５５ａの一方の端辺から径方向内方に突出して、互いに距離Ｅだけ離間して、周方向に配列する６０個の突起部１５５ｂと、隣り合う突起部１５５ｂ間に形成されるスリット１５５ｃと、を備える。
【００４５】
なお、外径側および内径側絶縁紙１５４，１５５は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの絶縁シート材により作製される。そして、基部１５４ａ，１５５ａは、絶縁シート材から切り出された帯状の絶縁シートを円環状に丸めて作製され、突起部１５４ｂ，１５５ｂは、基部１５４ａ，１５５ａから突出する突出部をその根元部で折り曲げて作製される。また、スリット１５４ｃの幅Ｄ、およびスリット１５５ｃの幅Ｅは、外径側および内径側絶縁紙１５４，１５５の装着性を高める観点から、第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊの先端部の幅ｅ以上とすることが望ましい。ここで、基部１５４ａが外径側絶縁紙用基部、突起部１５４ｂが外径側絶縁紙用突起部、基部１５５ａが内径側絶縁紙用基部、突起部１５５ｂが内径側絶縁紙用突起部である。
【００４６】
そして、外径側絶縁紙１５４は、図２８および図２９に示されるように、突起部１５４ｂを隣り合う第１コイル端末２１ｈの先端部間の第２曲げ部２１ｍより軸方向外方に挿入されて、基部１５４ａが第１コイル端末２１ｈの列と第２コイルエンド部２１ｆの列との間に位置している。また、内径側絶縁紙１５５は、突起部１５５ｂを隣り合う第２コイル端末２１ｊの先端部間の第４曲げ部２１ｏより軸方向外方に挿入されて、基部１５５ａが第２コイル端末２１ｊの列と第２コイルエンド部２１ｆの列との間に位置している。
【００４７】
この実施の形態１によれば、外径側絶縁紙１５４が、第１コイル端末２１ｈの列と第２コイルエンド部２１ｆの列との間に配設されている円環状の基部１５４ａと、それぞれ、基部１５４ａの軸方向外方の端部から径方向外方に突出して隣り合う第１コイル端末２１ｈの先端部間の第２曲げ部２１ｍより軸方向外方に挿入されている突起部１５４ｂと、を備えている。同様に、内径側絶縁紙１５５が、第２コイル端末２１ｊの列と第２コイルエンド部２１ｆの列との間に配設されている円環状の基部１５５ａと、それぞれ、基部１５５ａの軸方向外方の端部から径方向内方に突出して隣り合う第２コイル端末２１ｊの先端部間の第４曲げ部２１ｏより軸方向外方に挿入されている突起部１５５ｂと、を備えている。
【００４８】
これにより、曲げ捩り工具を用いて、電機子鉄心１１に装着された曲げ部未成形コイルの第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊに第１および第３曲げ部２１ｎ，２２ｐおよび第２および第４曲げ部２１ｍ，２１ｏを形成した後、外径側および内径側絶縁紙１５４，１５５を軸方向一端側から電機子巻線２０に装着することができる。
【００４９】
したがって、第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊの曲げ捩り工程による曲げ応力が外径側および内径側絶縁紙１５４，１５５に作用することがない。そこで、外径側および内径側絶縁紙１５４，１５５が捻られて、突起部１５４ｂ，１５５ｂと基部１５４ａ，１５５ａとの連結部が損傷し、あるいは基部１５４ａ，１５５ａが変形することがなく、電気絶縁性が向上され、回転電機１００を高電圧で使用される用途に適用できる。
【００５０】
また、例えば、径方向の突起部１５４ｂ、１５５ｂが第２曲げ部２１ｍおよび第４曲げ部２１ｏより軸方向内側にあった場合は、外径側および内径側絶縁紙１５４，１５５を周方向に回しながら軸方向に挿入しなければ、突起部１５４ｂ、１５５ｂが第２曲げ部２１ｍおよび第４曲げ部２１ｏと干渉してしまう。本発明の構成によれば、径方向の突起部１５４ｂ、１５５ｂが第２曲げ部２１ｍおよび第４曲げ部２１ｏの軸方向外側にあるので、外径側および内径側絶縁紙１５４，１５５を軸方向に直線状に動作させるだけで、突起部１５４ｂ、１５５ｂを第２曲げ部２１ｍおよび第４曲げ部２１ｏと干渉することなく挿入することができ、安価に製造する効果がある。
【００５１】
また、電機子鉄心１１に装着された曲げ部未成形コイルの第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊに第１および第３曲げ部２１ｎ，２２ｐおよび第２および第４曲げ部２１ｍ，２１ｏを形成する際に、第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊの曲げ捩り装置に外径側および内径側絶縁紙１５４，１５５の保持・位置決め機構が不要となり、装置の低コスト化が図られる。
【００５２】
また、突起部１５４ｂが隣り合う第１コイル端末２１ｈの先端部間の第２曲げ部２１ｍより軸方向外方に挿入されている。そこで、突起部１５４ｂが第１コイル端末２１ｈの先端側に接して、外径側絶縁紙１５４の周方向の移動が規制される。また、突起部１５４ｂが第１コイル端末２１ｈの第２曲げ部２１ｍに接して、電機子鉄心１１側への移動、すなわち軸方向内方への移動が規制される。これにより、外径側絶縁紙１５４の周方向および軸方向の移動が規制される。同様に、突起部１５５ｂが隣り合う第２コイル端末２１ｊの先端部間の第４曲げ部２１ｏより軸方向外方に挿入されているので、内径側絶縁紙１５５の周方向および軸方向の移動が規制される。したがって、第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊの結線処理において、外径側および内径側絶縁紙１５４，１５５の保持機構が不要となり、設備の低コスト化が図られるとともに、生産性が高められる。
【００５３】
また、突起部１５４ｂ，１５５ｂが隣り合う第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊの先端部間に挿入されているので、第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊの先端部間の隙間を突起部１５４ｂ，１５５ｂの周方向幅に保持できる。したがって、図２９に示されるように、第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊの第１および第３曲げ部２１ｎ，２１ｐと第２および第４曲げ部２１ｍ，２１ｏとの間に位置する傾斜部間の隙間Ｇが確保される。これにより、第１および第２コイル端末２１ｈ，２１ｊの周方向における絶縁距離が確保され、電気絶縁性が高められる。
【００５４】
また、基部１５４ａが第１コイル端末２１ｈの列と第２コイルエンド部２１ｆの列との間に配設され、基部１５５ａが第２コイル端末２１ｊの列と第２コイルエンド部２１ｆの列との間に配設されているので、第１コイル端末２１ｈと第２コイルエンド部２１ｆとの間の径方向における絶縁距離が確保され、第２コイル端末２１ｊと第２コイルエンド部２１ｆとの間の径方向における絶縁距離が確保され、電気絶縁性が高められる。
【００５５】
外径側および内径側絶縁紙１５４，１５５が絶縁シート材で作製されているので、製造が容易となり、低コスト化が図られるとともに、外径側および内径側絶縁紙１５４，１５５の厚みを薄くでき、コイルエンドの小型化が図られる。
【００５６】
また、第１から第３絶縁紙１５１，１５２，１５３が第１から第３コイルエンド部２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ内に挿入されているので、第１から第３コイルエンド部２１ｅ，２１ｆ，２１ｇにより構成されるコイルエンドにおける電気絶縁性が高められる。
【００５７】
なお、上記実施の形態１では、外径側および内径側絶縁紙がそれぞれ径方向に１層に配置されているが、外径側および内径側絶縁紙に加えて、１枚、あるいは複数枚の円環状の基部を併設してもよい。これにより、基部が径方向に２層、あるいは３層以上配置されることになり、電気絶縁性が高められる。さらに、一つの基部が破れても、他の基部の同じ箇所が破れる可能性は極めて低く、電気絶縁性が確保でき、電気絶縁性に対する信頼性が高められる。さらにまた、併設された複数枚の基部の軸方向内方の端部を橋部により連結すれば、部品点数が削減され、生産性が向上される。
【００５８】
また、上記実施の形態１では、曲げ部未成形コイルを周方向に配列して巻線アッセンブリを作製した後、曲げ部未成形コイルの第１および第２コイル端末の曲げ捩り工程を実施しているが、曲げ部未成形コイルを電機子鉄心に装着した後、曲げ部未成形コイルの第１および第２コイル端末の曲げ捩り工程を実施してもよく、第１および第２コイル端末の曲げ捩り工程をコイルの成形工程内で実施してもよい。
【００５９】
実施の形態２．
図３０はこの発明の実施の形態２に係る回転電機における電機子を模式的に示す断面図である。
【００６０】
図３０において、外径側絶縁紙１５４Ａは、円環状の基部１５４ａ'と突起部１５４ｂ'とが一体に成形された樹脂成形体である。内径側絶縁紙１５５Ａは、円環状の基部１５５ａ'と突起部１５５ｂ'とが一体に成形された樹脂成形体である。
なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００６１】
この実施の形態２では、外径側および内径側絶縁紙１５４Ａ，１５５Ａが樹脂成形体であるので、樹脂成形時の樹脂の流動性を確保するために、厚みが厚くなる。したがって、絶縁距離を確実に確保でき、電気絶縁性が高められるとともに、外径側および内径側絶縁紙１５４Ａ，１５５Ａが破れるリスクが低減され、電気絶縁性に対する信頼性を高めることができる。
【００６２】
ここで、外径側および内径側絶縁紙を樹脂成形体で作製する場合には、複雑な金型が必要となるとともに、樹脂成形時の樹脂の流動性を確保するために、必要な厚み以上の厚みとなる。そこで、低コスト化および小型化の観点からは、外径側および内径側絶縁紙を絶縁シートで作製することが望ましい。
【００６３】
実施の形態３．
図３１はこの発明の実施の形態３に係る回転電機における電機子を模式的に示す断面図である。
【００６４】
図３１において、外径側絶縁紙１５４Ｂの円環状の基部１５４ａ"が軸方向の中央部で軸方向に２つ折りに折られて、径方向に２層となっている。また、内径側絶縁紙１５５Ｂの円環状の基部１５５ａ"が幅方向の中央部で軸方向に２つ折りに折られて、径方向に２層となっている。
なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００６５】
この実施の形態３では、基部１５４ａ"，１５５ａ"が軸方向の中央部で２つ折りに折られて径方向に２層となっているので、外径側および内径側絶縁紙１５４Ｂ，１５５Ｂの剛性が高められる。そこで、外径側および内径側絶縁紙１５４Ｂ，１５５Ｂの電機子巻線２０への装着が容易となり、かつ電機子巻線２０への装着時の外径側および内径側絶縁紙１５４Ｂ，１５５Ｂの座屈やしわの発生が抑えられ、生産性が高められる。
【００６６】
また、第１コイル端末２１ｈと第２コイルエンド部２１ｆとの間の径方向における絶縁距離が確保され、第２コイル端末２１ｊと第２コイルエンド部２１ｆとの間の径方向における絶縁距離が確保され、電気絶縁性が高められる。
さらに、仮に、基部１５４ａ"，１５５ａ"の２つ折りされた一方が破れても、他方により電気絶縁性が確保されるので、電気絶縁性に対する信頼性を高めることができる。
【００６７】
実施の形態４．
図３２はこの発明の実施の形態４に係る回転電機における電機子を模式的に示す断面図である。
【００６８】
図３２において、第１から第３コイルエンド部２１ｅ'，２１ｆ'，２１ｇ'および第１および第２コイル端末２１ｈ'，２１ｊ'は、第１から第４直線部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対して、径方向の一面のみを窪ませるように変形されている。
なお、他の構成は，上記実施の形態３と同様に構成されている。
【００６９】
この実施の形態４では、コイル２１Ａの第１から第３コイルエンド部２１ｅ'，２１ｆ'，２１ｇ'および第１および第２コイル端末２１ｈ'，２１ｊ'は、第１から第４直線部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対して、径方向の一面のみを窪ませるように変形されている。これにより、第１から第３絶縁紙１５１，１５２，１５３が挿入される第１から第３コイルエンド部２１ｅ'，２１ｆ'，２１ｇ'内の径方向の隙間が広くなるので、コイルエンドの径方向寸法を拡大することなく、相間絶縁性を高めることができる。
【００７０】
実施の形態５．
図３３はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルを示す斜視図、図３４はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルを第１および第２コイル端末側から見た端面図、図３５はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子巻線を構成するコイルを示す正面図、図３６はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における絶縁紙を示す正面図、図３７はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における絶縁紙を示す側面図、図３８はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における絶縁紙を示す斜視図、図３９はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における絶縁紙を示す要部正面図、図４０は図３７のＸＸＸＸ−ＸＸＸＸ矢視断面図、図４１はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子を軸方向一端側から見た端面図、図４２はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子を示す側面図、図４３はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子を示す斜視図、図４４はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子を模式的に示す断面図である。
【００７１】
実施の形態５では、コイル２２１は、例えば、エナメル樹脂で絶縁被覆された、かつ接続部のない連続した銅線やアルミニウム線などからなる直径ｄの円形断面の導体線を、Ｕ形状に成形して作製される。なお、コイル２２１は、長方形断面の導体線を用いて作製してもよい。
【００７２】
コイル２２１は、図３３から図３５に示されるように、６スロット角度間隔離れた第１および第２直線部２２１ａ，２２１ｂと、第１および第２直線部２２１ａ，２２１ｂの他端同士を連結する第１コイルエンド部２２１ｅと、第１直線部２２１ａの一端から突出する第１コイル端末２２１ｈと、第２直線部２２１ｂの一端から突出する第２コイル端末２２１ｊと、を備える。
【００７３】
このコイル２２１は、第１直線部２２１ａが一のスロット内の第１層に収納され、第２直線部２２１ｂが一のスロットから周方向一側に６スロット角度間隔はなれたスロット内の第２層に収納されるように作製されている。つまり、第１コイルエンド部２２１ｅが、第１直線部２２１ａの他端から、径方向位置を維持して、一定の傾きで周方向一側かつ軸方向外方に延び、中央部（頂部）で径方向内方に導体線の径方向幅ｄだけ変位され、その後逆向きの傾きで、径方向位置を維持して、周方向一側かつ軸方向内方に延び、第２直線部２２１ｂの他端に至るように作製されている。
【００７４】
また、第１直線部２２１ａの一端から延び出た第１コイル端末２２１ｈは、第１曲げ部２２１ｎで曲げられて、径方向位置を維持して、一定の傾きで周方向他側かつ軸方向外方に延び、その後、第２曲げ部２２１ｍで軸方向と平行に曲げられて軸方向外方に延び出るように作製されている。第２直線部２２１ｂの一端から延び出た第２コイル端末２２１ｊは、第３曲げ部２２１ｐで曲げられて、径方向位置を維持して、一定の傾きで周方向一側かつ軸方向外方に延び、その後第４曲げ部２２１ｏで軸方向と平行に曲げられて軸方向外方に延び出るように作製されている。
【００７５】
なお、第１および第２コイル端末２２１ｈ，２２１ｊは、第２および第４曲げ部２２１ｍ，２２１ｏの先端側で他のコイル２２１、給電部、中性点などに接続される。また、第１コイルエンド部２２１ｅおよび第１および第２コイル端末２２１ｈ，２２１ｊは、円形断面の導体線を径方向に潰して、径方向厚みをｄ'（ただし、ｄ'＜ｄ）、軸方向厚みをｄ"（ただし、ｄ"＞ｄ）とする断面形状に形成されている。第１および第２コイル端末２２１ｈ，２２１ｊの第２および第４曲げ部２２１ｍ，２２１ｏの先端側は、絶縁皮膜が剥離されており、周方向幅がｅ（ただし、ｅ＜ｄ"）となっている。
【００７６】
このように構成されたコイル２２１は、図４１から図４４に示されるように、それぞれ、第１および第２直線部２２１ａ，２２１ｂが６スロット角度間隔はなれた一方のスロット内の第１層と他方のスロット内の第２層に収納されて、周方向に１スロットピッチで配列されて、電機子鉄心１１に装着され、電機子巻線２０Ａを構成する。また、第１絶縁紙１５１が、電機子鉄心１１の軸方向一端側から、第１直線部２２１ａの列と第２直線部２２１ｂの列との間を通って、周方向に１列に配列された第１コイルエンド部２２１ｅ内に装着される。さらに、外径側絶縁紙３５１と内径側絶縁紙３５２が、電機子鉄心１１の軸方向一端側から第１コイル端末２２１ｈの列と第２コイル端末２２１ｊの列との間に装着される。
【００７７】
つぎに、外径側絶縁紙３５１と内径側絶縁紙３５２の構造について図３６から図４０を参照しつつ説明する。
【００７８】
外径側および内径側絶縁紙３５１，３５２は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの絶縁シート材により円環状に作製される。そして、基部３５１ａ，３５２ａは、絶縁シート材から切り出された帯状の絶縁シートを円環状に丸めて作製され、突起部３５１ｂ，３５２ｂは、基部３５１ａ，３５２ａの軸方向外方の端部から突出する突出部をその根元部で径方向外方又は径方向内方に折り曲げて作製される。また、基部３５１ａ，３５２ａの軸方向内方の端部が橋部３５３で接続されている。
【００７９】
ここで、基部３５１ａが外径側絶縁紙用基部、突起部３５１ｂが外径側絶縁紙用突起部、基部３５２ａが内径側絶縁紙用基部、突起部３５２ｂが内径側絶縁紙用突起部である。また、スリット３５１ｃの幅Ｊ、およびスリット３５２ｃの幅Ｋは、外径側および内径側絶縁紙３５１，３５２の装着性を高める観点から、第１および第２コイル端末２２１ｈ，２２１ｊの先端部の幅ｅ以上とすることが望ましい。
【００８０】
このように構成された外径側絶縁紙３５１は、突起部３５１ｂを隣り合う第１コイル端末２２１ｈの先端部間の第２曲げ部２２１ｍより軸方向外方に挿入されて、基部３５１ａが第１コイル端末２２１ｈの列の内径側に第１コイル端末２２１ｈに沿って配設されている。また、内径側絶縁紙３５２は、突起部３５２ｂを隣り合う第２コイル端末２２１ｊの先端部間の第４曲げ部２２１ｏより軸方向外方に挿入されて、基部３５１ａが第２コイル端末２２１ｊの列の外径側に第２コイル端末２２１ｊの列に沿って配設される。
【００８１】
この実施の形態５では、外径側絶縁紙３５１が、第１コイル端末２２１ｈの列の内径側に第１コイル端末２２１ｈの列に沿って配設されている円環状の基部３５１ａと、それぞれ、基部３５１ａの軸方向外方の端部から径方向外方に突出して隣り合う第１コイル端末２２１ｈの先端部間の第２曲げ部２２１ｍより軸方向外方に挿入されている突起部３５１ｂと、を備えている。同様に、内径側絶縁紙３５１が、第２コイル端末２２１ｊの列の外径側に第２コイル端末２２１ｊの列に沿って配設されている円環状の基部３５２ａと、それぞれ、基部３５２ａの軸方向外方の端部から径方向内方に突出して隣り合う第２コイル端末２２１ｊの先端部間の第４曲げ部２２１ｏより軸方向外方に挿入されている突起部３５２ｂと、を備えている。
したがって、実施の形態５においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００８２】
この実施の形態５によれば、外径側絶縁紙３５１の基部３５１ａと内径側絶縁紙３５２の基部３５２ａとが橋部３５３で接続されている。そこで、外径側および内径側絶縁紙３５２，３５２が一部品となるので、部品点数が削減され、生産性が高められる。また、基部３５１ａ，３５２ａの剛性が大きくなるので、外径側および内径側絶縁紙３５２，３５２の電機子巻線２０Ａへの装着が容易となり、さらに電機子巻線２０Ａへの装着時の外径側および内径側絶縁紙３５２，３５２の座屈やしわの発生が抑制され、生産性が向上される。
【００８３】
なお、上記実施の形態５では、外径側絶縁紙の基部と内径側絶縁紙の基部とを橋部で接続して外径側絶縁紙と内径側絶縁紙を一体化しているが、基部を軸方向の中央部で２つ折りにおって外径側絶縁紙と内径側絶縁紙を一体化してもよい。
また、上記実施の形態５では、電機子鉄心が６０個の鉄心ブロックを円環状に連結して構成されているが、電機子鉄心を、例えば電磁鋼板から打ち抜かれた円環状のコア片を積層一体化した単一の鉄心で構成してもよい。
【００８４】
実施の形態６．
図４５はこの発明の実施の形態６に係る回転電機における絶縁紙を示す正面図、図４６はこの発明の実施の形態６に係る回転電機における絶縁紙を示す側面図、図４７はこの発明の実施の形態６に係る回転電機における絶縁紙を示す斜視図、図４８は図４６のＸＸＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＸＸＶＩＩＩ矢視断面図、図４９はこの発明の実施の形態６に係る回転電機における電機子を模式的に示す断面図である。
【００８５】
図４５から図４８において、貫通穴３５４が、外径側および内径側絶縁紙３５１Ａ，３５２Ａの基部３５１ａ'、３５２ａ'を径方向に貫通するように形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態５と同様に構成されている。
【００８６】
したがって、実施の形態６においても、上記実施の形態５と同様の効果が得られる。
【００８７】
この実施の形態６によれば、貫通穴３５４が、外径側および内径側絶縁紙３５１Ａ，３５２Ａの基部３５１ａ'、３５２ａ'を径方向に貫通するように形成されているので、図４９中矢印で示されるように、冷却風、冷却油などの冷却媒体が貫通穴３５４を通って径方向に流通し、電機子の冷却性が向上される。
【００８８】
なお、上記実施の形態６では、２つの貫通穴が外径側および内径側絶縁紙の基部に形成されているが、貫通穴の個数は２つに限定されず、１つ以上であればよい。
【００８９】
また、上記実施の形態１から４では、導体線をδ字状のコイルパターンに巻いてコイルを作製し、上記実施の形態５，６では、導体線をＵ字状のコイルパターンに巻いてコイルを作製しているが、コイルは、δ字状やＵ字状のコイルパターンのコイルに限定されず、スロットに挿入される２ｎ本の直線部（ただし、ｎは１以上の整数）および２ｎ本の上記直線部を一続きに連結する（２ｎ−１）本のコイルエンド部を有し、電機子鉄心に１スロットピッチで装着したときに、コイルの第１コイル端末がスロット内の最外径位置から軸方向一側に突出し、コイルの第２端末がスロット内の最内径位置から軸方向一側に突出するように構成されていればよく、たとえば、導体線を螺旋状のコイルパターンに巻いて作製された亀甲形のコイルでもよい。
【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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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月28日(2016.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この発明による回転電機は、スロットが周方向に配列された円環状の電機子鉄心、および上記電機子鉄心に装着された電機子巻線を備える電機子を有し、上記電機子巻線は、上記スロットに挿入される２ｎ本の直線部（ただし、ｎは１以上の整数）および２ｎ本の上記直線部を一続きに連結する（２ｎ−１）本のコイルエンド部を有するコイルを上記電機子鉄心に１スロットピッチで周方向に装着して構成され、上記コイルは、第１コイル端末が、上記スロット内の最外径位置から上記電機子鉄心の軸方向の一側に突出し、根元側の第１曲げ部で曲げられて周方向の一側に傾斜し、先端側の第２曲げ部で曲げられて軸方向の外方に延び、第２コイル端末が、上記スロット内の最内径位置から上記電機子鉄心の軸方向の一側に突出し、根元側の第３曲げ部で曲げられて周方向の一側又は他側に傾斜し、先端側の第４曲げ部で曲げられて軸方向外方に延びるように構成されている。上記第１コイル端末の列の内径側に装着された外径側絶縁紙と、上記第２コイル端末の列の外径側に装着された内径側絶縁紙と、を備え、上記外径側絶縁紙は、上記第１コイル端末の列の内径側に上記第１コイル端末に沿うように配置された円環状の外径側絶縁紙用基部と、それぞれ、上記外径側絶縁紙用基部の軸方向外方の端部から径方向外方に突出して、隣り合う上記第１コイル端末間の上記第２曲げ部より軸方向外方に挿入された外径側絶縁紙用突起部と、を有し、上記内径側絶縁紙は、上記第２コイル端末の列の外径側に上記第２コイル端末に沿うように配置された円環状の内径側絶縁紙用基部と、それぞれ、上記内径側絶縁紙用基部の軸方向外方の端部から径方向内方に突出して、隣り合う上記第２コイル端末間の上記第４曲げ部より軸方向外方に挿入された内径側絶縁紙用突起部と、を有する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
ついで、曲げ部未成形コイルを周方向に１スロットピッチで６０個配列して、巻線アッセンブリ（図示せず）を作製する。このように作製された巻線アッセンブリの軸方向一端側には、第２コイルエンド部２１ｆが周方向に１スロットピッチで１列に配列される。第１コイル端末２１ｈが、第２コイルエンド部２１ｆの列の外径側に、周方向に１スロットピッチで１列に配列される。第２コイル端末２１ｊが、第２コイルエンド部２１ｆの列の内径側に、周方向に１スロットピッチで１列に配列される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
このように構成された外径側絶縁紙３５１は、突起部３５１ｂを隣り合う第１コイル端末２２１ｈの先端部間の第２曲げ部２２１ｍより軸方向外方に挿入されて、基部３５１ａが第１コイル端末２２１ｈの列の内径側に第１コイル端末２２１ｈに沿って配設されている。また、内径側絶縁紙３５２は、突起部３５２ｂを隣り合う第２コイル端末２２１ｊの先端部間の第４曲げ部２２１ｏより軸方向外方に挿入されて、基部３５２ａが第２コイル端末２２１ｊの列の外径側に第２コイル端末２２１ｊの列に沿って配設される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
この実施の形態５では、外径側絶縁紙３５１が、第１コイル端末２２１ｈの列の内径側に第１コイル端末２２１ｈの列に沿って配設されている円環状の基部３５１ａと、それぞれ、基部３５１ａの軸方向外方の端部から径方向外方に突出して隣り合う第１コイル端末２２１ｈの先端部間の第２曲げ部２２１ｍより軸方向外方に挿入されている突起部３５１ｂと、を備えている。同様に、内径側絶縁紙３５２が、第２コイル端末２２１ｊの列の外径側に第２コイル端末２２１ｊの列に沿って配設されている円環状の基部３５２ａと、それぞれ、基部３５２ａの軸方向外方の端部から径方向内方に突出して隣り合う第２コイル端末２２１ｊの先端部間の第４曲げ部２２１ｏより軸方向外方に挿入されている突起部３５２ｂと、を備えている。
したがって、実施の形態５においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
この実施の形態５によれば、外径側絶縁紙３５１の基部３５１ａと内径側絶縁紙３５２の基部３５２ａとが橋部３５３で接続されている。そこで、外径側および内径側絶縁紙３５１，３５２が一部品となるので、部品点数が削減され、生産性が高められる。また、基部３５１ａ，３５２ａの剛性が大きくなるので、外径側および内径側絶縁紙３５１，３５２の電機子巻線２０Ａへの装着が容易となり、さらに電機子巻線２０Ａへの装着時の外径側および内径側絶縁紙３５１，３５２の座屈やしわの発生が抑制され、生産性が向上される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットが周方向に配列された円環状の電機子鉄心、および上記電機子鉄心に装着された電機子巻線を備える電機子を有し、
上記電機子巻線は、上記スロットに挿入される２ｎ本の直線部（ただし、ｎは１以上の整数）および２ｎ本の上記直線部を一続きに連結する（２ｎ−１）本のコイルエンド部を有するコイルを上記電機子鉄心に１スロットピッチで周方向に装着して構成され、
上記コイルは、第１コイル端末が、上記スロット内の最外径位置から上記電機子鉄心の軸方向の一側に突出し、根元側の第１曲げ部で曲げられて周方向の一側に傾斜し、先端側の第２曲げ部で曲げられて軸方向の外方に延び、第２コイル端末が、上記スロット内の最内径位置から上記電機子鉄心の軸方向の一側に突出し、根元側の第３曲げ部で曲げられて周方向の一側又は他側に傾斜し、先端側の第４曲げ部で曲げられて軸方向外方に延びるように構成されている回転電機において、
上記第１コイル端末の列の内径側に装着された外径側絶縁紙と、
上記第２コイル端末の列の外径側に装着された内径側絶縁紙と、を備え、
上記外径側絶縁紙は、上記第１コイル端末の列の内径側に上記第１コイル端末に沿うように配置された円環状の外径側絶縁紙用基部と、それぞれ、上記外径側絶縁紙用基部の軸方向外方の端部から径方向外方に突出して、隣り合う上記第１コイル端末間の上記第２曲げ部より軸方向外方に挿入された外径側絶縁紙用突起部と、を有し、
上記内径側絶縁紙は、上記第２コイル端末の列の外径側に上記第２コイル端末に沿うように配置された円環状の内径側絶縁紙用基部と、それぞれ、上記内径側絶縁紙用基部の軸方向外方の端部から径方向内方に突出して、隣り合う上記第２コイル端末間の上記第４曲げ部より軸方向外方に挿入された内径側絶縁紙用突起部と、を有することを特徴とする回転電機。
【請求項２】
上記外径側絶縁紙用基部および上記内径側絶縁紙用基部は、それぞれ、帯状の絶縁シートを円環状に曲げ成形して作製され、上記外径側絶縁紙用突起部および上記内径側絶縁紙用突起部は、それぞれ、上記帯状の絶縁シートの軸方向外方の端部から突出する突出部の根元部を折り曲げて作製されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
上記外径側絶縁紙用基部および上記内径側絶縁紙用基部は、それぞれ、軸方向に折り返されて、径方向に２層に構成されていることを特徴とする請求項２記載の回転電機。
【請求項４】
貫通穴が、上記外径側絶縁紙用基部および上記内径側絶縁紙用基部を径方向に貫通するように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
帯状の絶縁シートを円環状に曲げ成形してされた基部が、上記第１コイル端末の列の内径側および上記第２コイル端末の列の外径側に、上記外径側絶縁紙用基部および上記内径側絶縁紙用基部のそれぞれと併設されていることを特徴とする請求項２記載の回転電機。
【請求項６】
併設された上記基部と上記外径側絶縁紙用基部の軸方向内方の端部同士が接続され、かつ併設された上記基部と上記内径側絶縁紙用基部の軸方向内方の端部同士が接続されていることを特徴とする請求項５記載の回転電機。
【請求項７】
貫通穴が、併設された上記基部と上記外径側絶縁紙用基部、および併設された上記基部と上記内径側絶縁紙用基部を径方向に貫通するように形成されていることを特徴とする請求項５又は請求項６記載の回転電機。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機の製造方法において、
上記外径側絶縁紙および上記内径側絶縁紙を上記電機子鉄心に装着された上記電機子巻線に装着する工程に先だって、上記第１曲げ部、第２曲げ部、第３曲げ部および第４曲げ部を上記第１コイル端末および上記第２コイル端末に形成する曲げ部形成工程を備えていることを特徴とする回転電機の製造方法。
【国際調査報告】
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2015174277.tif 000053
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