(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
突極型回転電機の回転子鉄心（２）に設けられた界磁巻線（３）のコイルエンドと、前記回転子鉄心（２）の端面から回転軸（１）の軸方向に沿い突出すると共に前記界磁巻線（３）の外径側を押さえ付けているコイル押え棒（４）との間に、
フッ素樹脂からなる潤滑部材層（９，１２）と、フェルトからなる緩衝部材（１０）とが設けられており、
更に、前記界磁巻線（３）を構成する電線（５）の巻段が変わって前記電線（５）がクロスする部分である段上がり部（Ａ）において、前記界磁巻線（３）と前記コイル押え棒（４）との間で、且つ、１本の電線（５）の厚さに相当する間隔をあけて相対的に回転子鉄心（２）に近い側の電線（５）と相対的に回転子鉄心（２）から離れた側の電線（５）との間に形成された隙間（８）に、充填部材（１３，１４）が埋め込まれていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１において、前記充填部材（１３，１４）がエポキシ樹脂であることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１において、前記充填部材（１３，１４）がレジン含浸されたフェルトであることを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は突極形発電機などの回転電機における回転子巻線エンド（回転子コイルエンド）の保護構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に、突極形発電機における回転子コイルエンドの従来の構造を示す。図７（ａ）は突極形発電機の回転子部分の断面構造を示し、図７（ｂ）は図７（ａ）中のＡ部（界磁巻線の段上がり部）の詳細を示し、図７（ｃ）は図７（ｂ）のＣ方向から見た段上がり部Ａを示す。
【０００３】
図７に示すように、突極形発電機の回転軸１に回転子鉄心２が取り付けられ、回転子鉄心２に界磁巻線３が設けられている。回転子コイルエンド即ち界磁巻線３のコイルエンドは、遠心力による界磁巻線３の変形を抑えるために、鉄心に固定のコイル押え棒４により外径側から押え付けられている。コイル押え棒４と界磁巻線３との間には、界磁巻線３を構成する電線５のエナメル被覆（絶縁）を保護するために、絶縁シート６が挟み込まれている。更に、界磁巻線３内部における段上がり部Ａつまり、巻段が変わって電線５がクロスする部分は、絶縁シート７を電線５に巻き付けて電線５の絶縁（エナメル被覆）を保護している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、回転子径を拡大しようとした場合、上述した絶縁保護構造では、回転子コイルエンドの強度の制約を受ける。即ち、出力拡大のためには回転子径を大きくするが、回転子径の増加に比例して遠心力も増大する。特に、段上がり部Ａでは、界磁巻線３とコイル押え棒４間に隙間８があるため、界磁巻線３がコイル押え棒４と線接触して局所的に大きな力を受ける。このため、遠心力の増大に伴い、界磁巻線３とコイル押え棒４との間の相対的な動き、及び、段上がり部Ａでの電線５間の相対的な動きが大きくなり、電線５のエナメル被覆が破壊されてレアショートを起こすことがある。
【０００５】
本発明の課題は、上記問題点を解消する回転子コイルエンドの保護構造を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の回転電機は、突極型回転電機の回転子鉄心（２）に設けられた界磁巻線（３）のコイルエンドと、前記回転子鉄心（２）の端面から回転軸（１）の軸方向に沿い突出すると共に前記界磁巻線（３）の外径側を押さえ付けているコイル押え棒（４）との間に、
フッ素樹脂からなる潤滑部材層（９，１２）と、フェルトからなる緩衝部材（１０）とが設けられており、
更に、前記界磁巻線（３）を構成する電線（５）の巻段が変わって前記電線（５）がクロスする部分である段上がり部（Ａ）において、前記界磁巻線（３）と前記コイル押え棒（４）との間で、且つ、１本の電線（５）の厚さに相当する間隔をあけて相対的に回転子鉄心（２）に近い側の電線（５）と相対的に回転子鉄心（２）から離れた側の電線（５）との間に形成された隙間（８）に、充填部材（１３，１４）が埋め込まれていることを特徴とする。
また本発明の回転電機は、前記充填部材（１３，１４）がエポキシ樹脂、または、レジン含浸されたフェルトであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を参照して、突極形発電機を例にあげ、本発明の実施形態例に係る回転電機を説明する。図１〜図６中の部材で、図７に示したものと同一機能部分には同一符号を付して説明の重複を省く。
【００１２】
［第１実施形態例（コイル押え棒４と界磁巻線３間の保護）］
図１（ａ）に、本発明の第１実施形態例を示す。従来例を示す同図（ｂ）との比較から判るように、本例の突極形発電機における回転子コイルエンドでは、コイル押え棒４と界磁巻線３の電線絶縁被覆（一般にエナメル被覆）を保護する絶縁シート６との間に、例えばフッ素樹脂テープ９（具体的には、商品名：テフロンテープ）により潤滑部材層を設けている。詳しくは、絶縁シート６のコイル押え棒４側の面に片側粘着のフッ素樹脂テープ９をその粘着材で貼り付けることにより、コイル押え棒４と界磁巻線３との間にはフッ素樹脂テープ９を挟み込み、電線のエナメル被覆を保護している。これにより、界磁巻線３以外の所に、潤滑部材層によって摺動面が形成される。従って、遠心力が増大しても、コイル押え棒４が潤滑部材層との間で容易に摺動するので、界磁巻線３を構成する電線のエナメル被覆を良好に保護することができる。従って、出力拡大のために回転子径を大きくすることが可能である。
【００１３】
［第２実施形態例（コイル押え棒４と界磁巻線３間の保護）］
図２に、本発明の第２実施形態例を示す。本例の回転子コイルエンドでは、界磁巻線３とこれの電線を保護する絶縁シート６との間に、緩衝部材として、フェルト１０を入れている。この緩衝部材により界磁巻線３の耐摩耗性が向上する。従って、遠心力が増大しても、潤滑部材層が界磁巻線３を構成する電線のエナメル被覆を良好に保護することができる。従って、回転子径を大きくすることが可能である。
【００１４】
本例では、更に、絶縁シート６と界磁巻線３との間に、例えばフッ素樹脂テープ１１による潤滑部材層を設けている。詳しくは、絶縁シート６のフェルト１０側の面に片側粘着のフッ素樹脂テープ１１をその粘着材で貼り付けることにより、フェルト（緩衝部材）１０と絶縁シート６との間に潤滑部材層を挟み込みんでいる。これにより、フェルト１０による耐摩耗性向上に加え、界磁巻線３以外の所にフッ素樹脂テープ１１によって摺動面が形成されるので、界磁巻線３を構成する電線のエナメル被覆を一層良好に保護することができる。
【００１５】
［第３実施形態例（コイル押え棒４と界磁巻線３間の保護）］
図３に、本発明の第３実施形態例を示す。本例の回転子コイルエンドでは、例えばフッ素樹脂（具体的には、商品名：テフロンテープ）製のチューブ１２を潤滑部材層として用い、このフッ素樹脂チューブ１２によりコイル押え棒４を覆っている。この場合、フッ素樹脂チューブ１２でコイル押え棒４を覆うという簡単な作業で、界磁巻線３以外の所に、摺動面を形成できる。また、遠心力が増大しても、コイル押え棒４が潤滑部材層との間で容易に摺動するので、界磁巻線３を構成する電線５のエナメル被覆を良好に保護することができる。従って、回転子径を大きくすることが可能である。
【００１６】
［第４実施形態例（段上がり部Ａの隙間の改善）］
図４に、本発明の第４実施形態例を示す。本例の突極形発電機における回転子コイルエンドでは、エポキシ樹脂の積層板１３（斜線を付した部分）をコイル押え棒４と段上がり部Ａとの隙間８と同一形状に加工して充填部材として用い、このエポキシ樹脂積層板１３を隙間８に埋め込んでいる。エポキシ樹脂積層板１３の埋め込みにより、界磁巻線３がコイル押え棒４に面で当たるようになり、接触面の面圧を下げるとともに、界磁巻線３内部での電線５間の相対的な動きを抑制する。従って、遠心力が増大しても、界磁巻線３を構成する電線５のエナメル被覆を良好に保護することができる。従って、出力拡大のために回転子径を大きくすることが可能である。
【００１７】
［第５実施形態例（段上がり部Ａの隙間の改善）］
図５に、本発明の第５実施形態例を示す。本例の突極形発電機における回転子コイルエンドでは、コイル押え棒４とコイル段上がり部Ａとの隙間８にフエルト１４を埋め込み、これにレジンを含浸して固めている。このように、レジン含浸したフエルト１４（斜線を付した部分）を充填部材として隙間８に埋め込んだことにより、第４実施形態例と同様、界磁巻線３がコイル押え棒４に面で当たるようになり、接触面の面圧を下げるとともに、界磁巻線３内部での電線５間の相対的な動きを抑制する。従って、遠心力が増大しても、界磁巻線３を構成する電線５のエナメル被覆を良好に保護することができる。従って、出力拡大のために回転子径を大きくすることが可能である。
【００１８】
［第６実施形態例（段上がり部Ａの電線の保護）］
図６（ａ）（ｂ）に、本発明の第６実施形態例を示す。図６（ｂ）は図７（ｃ）と同様の図であり、図６（ａ）をＣ方向から見た段上がり部Ａを示している。本例の突極形発電機における回転子コイルエンドでは、例えばフッ素樹脂（具体的には、商品名：テフロンテープ）テープ１５を潤滑部材テープとして用い、このフッ素樹脂テープ１５を段上がり部Ａの電線５の周囲に貼り付けている。フッ素樹脂テープ１５等の潤滑部材テープを段上がり部Ａの電線５に貼り付けたことにより、電線５の耐摩耗性が向上する。従って、遠心力が増大しても、電線５のエナメル被覆を良好に保護することができる。従って、出力拡大のために回転子径を大きくすることが可能である。
【００１９】
［各実施形態例の組み合わせ］
上述した各実施形態例の構造を適宜組み合わせることにより、電線５の絶縁被覆を一層良好に保護することができる。具体的には、回転子コイルエンドにおいて、絶縁シート６とコイル押え棒４との間に設けられるフッ素樹脂テープ９やフッ素樹脂チューブ１２等による潤滑部材層と、絶縁シート６と界磁巻線３との間に設けられるフェルト１０等の緩衝部材と、絶縁シート６と界磁巻線３またはフェルト１０との間に設けられるフッ素樹脂テープ１１等による潤滑部材層と、段上がり部Ａとコイル押え棒４との隙間８に埋め込まれるエポキシ樹脂積層板１３やレジン含浸フェルト１４等の充填部材と、段上がり部Ａの電線５に貼付されるフッ素樹脂テープ１５等の潤滑部材テープとのうち、少なくとも２つを組み合わせた構造を採用する。
【００２０】
上記各例では突極形発電機を例にして説明したが、本発明は回転子コイルエンドを有する回転電機に適用可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の回転電機によれば、下記の効果がある。
(1) 突極形発電機等の回転子コイルエンドにおける界磁巻線とコイル押え棒との間に設けたフッ素樹脂層等の潤滑部材層により、界磁巻線以外の所に摺動面ができ、電線の絶縁被覆を効果的に保護することができる。
(2) 潤滑部材層がフッ素樹脂等のチューブである場合は、当該チューブでコイル押え棒を覆うだけで、簡単に電線の絶縁被覆を保護できる。
(3) 突極形発電機等の回転子コイルエンドにおける界磁巻線と絶縁シートとの間に設けたフェルト等の緩衝部材により、界磁巻線３の耐摩耗性が向上し、電線の絶縁被覆を効果的に保護することができる。
(4) 突極形発電機等の回転子コイルエンドにおける界磁巻線の段上がり部とコイル押え棒との隙間に埋め込んだエポキシ樹脂やレジン含浸したフェルト等の充填部材により、界磁巻線がコイル押え棒に面で当たるようになり、接触面の面圧が下がるとともに、界磁巻線内部での電線間の相対的な動きが抑制され、電線の絶縁被覆を効果的に保護することができる。
(5) 突極形発電機等の回転子コイルエンドにおける界磁巻線の段上がり部の電線に貼付したフッ素樹脂テープ等の潤滑部材テープにより、電線の耐摩耗性が向上し、電線の絶縁被覆を効果的に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る突極形発電機における回転子コイルエンドの構造（ａ）を従来構造（ｂ）と対比して示す図。
【図２】本発明の第２実施形態例に係る回転子コイルエンドの構造を示す図。
【図３】本発明の第３実施形態例に係る回転子コイルエンドの構造を示す図。
【図４】本発明の第４実施形態例に係る回転子コイルエンドの構造を示す面。
【図５】本発明の第５実施形態例に係る回転子コイルエンドの構造を示す図。
【図６】本発明の第６実施形態例に係る回転子コイルエンドの構造を示す図。
【図７】従来の突極形発電機における回転子コイルエンドの構造を示す図。
【符号の説明】
Ａ  界磁巻線の段上がり部
１  回転軸
２  回転子鉄心
３  界磁巻線
４  コイル押え棒
５  電線
６、７  絶縁シート
８  隙間
９、１１  フッ素樹脂テープ（潤滑部材層）
１０  フェルト（緩衝部材）
１２  フッ素樹脂チューブ（潤滑部材層）
１３  エポキシ樹脂積層板（充填部材）
１４  レジン含浸したフェルト（充填部材）
１５  フッ素樹脂テープ（潤滑部材テープ）
【図１】
0004325092.tif 000002
【図２】
0004325092.tif 000003
【図３】
0004325092.tif 000004
【図４】
0004325092.tif 000005
【図５】
0004325092.tif 000006
【図６】
0004325092.tif 000007
【図７】
0004325092.tif 000008