JP2002199677A - 車両用交流発電機およびその固定子の製造方法 - Google Patents
車両用交流発電機およびその固定子の製造方法Info
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Abstract
る車両用交流発電機およびその固定子の製造方法を得
る。 【解決手段】 スロット14が毎極毎相当たり2この割
合で形成され、星形巻線ユニットで構成された各相の巻
線30a〜30fが径方向に6層に並んで固定子鉄心1
5に装着されている。1つの3相交流巻線を構成するa
相、b相およびc相巻線30a、30b、30cが径方
向の外周側の3層を構成し、もう1つの3相交流巻線を
構成するd相、e相およびf相巻線30d、30e、3
0fが径方向の内周側の3層を構成している。
Description
毎相当たり2個の割合で形成された固定子鉄心を有する
固定子の製造方法およびその固定子を搭載した車両用交
流発電機に関するものである。
に延びるスロットが周方向に等角ピッチで形成された円
筒状の固定子鉄心に固定子巻線を巻装してなる固定子
と、この固定子の内周側に配設された界磁巻線を有する
回転子とを備えている。そして、固定子鉄心には、スロ
ットが固定子巻線の相数および回転子の磁極数に応じ
て、毎極毎相当たり1個の割合で設けられている。この
ように、スロットが毎極毎相当たり1個の割合で設けら
れている場合、スロット間に形成されるティースが径方
向に関して隣り合う磁極の両者に重なる時間が長くな
り、漏れ磁束が多くなってしまう。この漏れ磁束は、有
効磁束を減少させるとともに、磁束の脈動を発生させ、
発生電圧の変動や出力波形を乱すことになり、直流に整
流した場合にリップルの原因となる。そこで、スロット
を毎極毎相当たり2個の割合で設けて、ティースが径方
向に関して隣り合う磁極の両者に重なる時間を短くし、
漏れ磁束を減少しようとする試みが、例えば特開平4−
26345号公報などに提案されている。
報に記載された固定子の要部を平面的に展開した模式図
である。図18において、固定子鉄心は60、磁性鋼板
を円筒状に成形されたもので、軸方向に延びるスロット
61が毎極毎相当たり2個の割合で周方向に等角ピッチ
で設けられている。ここでは、回転子(図示せず)の1
2個の磁極に対して、2つの三相交流巻線からなる固定
子巻線63が得られるように、72個のスロット61が
固定子鉄心60に設けられている。そして、この72個
のスロット61は、電気角で30度のピッチで配列され
ており、a相のスロット61a、d相のスロット61
d、b相のスロット61b、e相のスロット61e、c
相のスロット61cおよびf相のスロット61fの順で
周方向に繰り返し配列されている。
aの群に波状に巻装されて構成され、b相巻線63b
が、導体線をスロット61bの群に波状に巻装されて構
成され、さらにc相巻線63cが、導体線をスロット6
1cの群に波状に巻装されて構成されている。そして、
このように巻装されたa相、b相およびc相巻線63
a、63b、63cをY結線(交流結線)して3相交流
巻線が構成されている。ここで、a相、b相およびc相
巻線63a、63b、63cが挿入されるスロット61
a、61b、61cはそれぞれ電気角で60度の位相差
をもっている。また、d相巻線63dが、導体線をスロ
ット61dの群に波状に巻装されて構成され、e相巻線
63eが、導体線をスロット61eの群に波状に巻装さ
れて構成され、さらに1相巻線63fが、導体線をスロ
ット61fの群に波状に巻装されて構成されている。そ
して、このように巻装されたd相、e相およびf相巻線
63d、63e、63fをY結線して3相交流巻線が構
成されている。ここで、d相、e相およびf相巻線63
d、63e、63fはそれぞれ電気角で60度の位相差
をもっている。また、d相、e相およびf相巻線63
d、63e、63fはa相、b相およびc相巻線63
a、63b、63cに対して電気角で30度の位相差を
もっている。
c、63d、63e、63fが固定子鉄心60に巻装さ
れて、固定子が作製されている。このように構成された
固定子を搭載した車両用交流発電機では、2つの3相交
流巻線の交流出力をそれぞれ整流器で整流した後、合成
して出力するようになっている。そこで、スロット61
が毎極毎相当たり2個の割合で設けられているので、径
方向に関して隣り合う磁極の両者と重なり合うティース
62の部分が非常に少なくなる。これにより、漏れ磁束
が減少され、有効磁束の減少を抑えることができる。同
様に、磁束の脈動の発生が抑えられ、発生電圧の変動や
出力波形の乱れが少なくなり、直流に整流した場合のリ
ップルが低減されることになる。
345号公報は、固定子巻線63の構造については詳し
く開示していないが、例えば導体線を所定回巻回した環
状巻線ユニットを星形に成形してなる星形巻線ユニット
を用いて固定子巻線を構成した場合、スロット61が毎
極毎相当たり2個の割合で形成されていることから、固
定子巻線63のコイルエンド群におけるコイルエンド間
のショートが発生しやすくなる。そして、固定子巻線6
3を構成する2つの3相交流巻線の交流出力が別々に整
流器で整流された後、合成されるようになっていること
から、2つの3相交流巻線間でのショートは発電不良を
もたらすことになる。また、星形巻線ユニットは径方向
に6層に並んで固定子鉄心に装着されるので、冷却ファ
ンによる冷却風が固定子巻線のコイルエンド群を内周側
から外周側に流された際に、コイルエンドからの放熱性
はコイルエンドの径方向位置によって変わる。そこで、
2つの3相交流巻線を構成する巻線におけるコイルエン
ドの配置によっては、一方の3相交流巻線の発熱がコイ
ルエンドから効果的に放熱されなくなり、固定子が過度
に温度上昇し、出力の低下をもたらすことになる。
のU字状の導体セグメントを用いて固定子巻線を構成す
る対策があった。この場合、固定子巻線のコイルエンド
群は、導体セグメントのターン部および開放端部の接合
部により構成されるコイルエンドを周方向および径方向
に離間させて配列して構成できるので、コイルエンド間
のショートが発生しにくく、かつ、コイルエンドの放熱
性が高くなる。しかしながら、スロットが毎極毎相当た
り2個の割合で形成されているので、使用する導体セグ
メントの本数が著しく増加してしまい、導体セグメント
のスロットへの挿入工程が煩雑となり、導体セグメント
の開放端部同士の接合箇所が著しく増加してしまい、固
定子の生産性が悪化するとともに、低価格化が図れなく
なり、現実的な対策ではなかった。
ためになされたもので、固定子の生産性向上および低価
格化の観点から、星形巻線ユニットを用いて固定子巻線
を構成するもので、2つの3相交流巻線を構成する6相
の巻線をコイルエンドの径方向位置のバランスを考慮し
て固定子鉄心に巻装して、発電不良や出力低下の発生を
抑えることができる車両用交流発電機およびその固定子
の製造方法を得ることを目的とする。
流発電機は、ケースに回転可能に支持されたシャフトに
固着された回転子と、少なくとも上記回転子の軸方向の
一端部に配設された冷却ファンと、軸方向に延びるスロ
ットが毎極毎相当たり2個の割合で周方向に並んで形成
され、上記回転子を内包するように上記ケースに支持さ
れた円筒状の固定子鉄心およびこの固定子鉄心に巻装さ
れた第1および第2の3相交流巻線からなる固定子巻線
を有する固定子と、上記第1および第2の3相交流巻線
の交流出力をそれぞれ整流する第1および第2の整流器
とを備えた車両用交流発電機において、上記スロット
は、a相のスロット、d相のスロット、b相のスロッ
ト、e相のスロット、c相のスロットおよびf相のスロ
ットの順で周方向に繰り返し配列されており、上記固定
子巻線は、それぞれ同一相のスロットで構成されるスロ
ット群に絶縁被覆された導体線を1つのスロットから上
記固定子鉄心の軸方向の外側に延出し、ついで周方向に
延びて次のスロットに入るように波状に巻装されたa
相、b相、c相、d相、e相およびf相の巻線を有し、
上記第1の3相交流巻線は、上記a相の巻線と、上記b
相の巻線と、上記c相の巻線とを交流結線して構成さ
れ、上記第2の3相交流巻線は、上記d相の巻線と、上
記e相の巻線と、上記f相の巻線とを交流結線して構成
され、上記a相、b相、c相、d相、e相およびf相の
巻線が径方向に6層に並んで上記固定子鉄心に装着さ
れ、上記第1の3相交流巻線を構成する巻線が径方向の
外周側の3層を構成し、かつ、上記第2の3相交流巻線
を構成する巻線が径方向の内周側の3層を構成している
ものである。
フトに固着された回転子と、少なくとも上記回転子の軸
方向の一端部に配設された冷却ファンと、軸方向に延び
るスロットが毎極毎相当たり2個の割合で周方向に並ん
で形成され、上記回転子を内包するように上記ケースに
支持された円筒状の固定子鉄心およびこの固定子鉄心に
巻装された第1および第2の3相交流巻線からなる固定
子巻線を有する固定子と、上記固定子巻線の交流出力を
整流する整流器とを備えた車両用交流発電機において、
上記スロットは、a相のスロット、d相のスロット、b
相のスロット、e相のスロット、c相のスロットおよび
f相のスロットの順で周方向に繰り返し配列されてお
り、上記固定子巻線は、それぞれ同一相のスロットで構
成されるスロット群に絶縁被覆された導体線を1つのス
ロットから上記固定子鉄心の軸方向の外側に延出し、つ
いで周方向に延びて次のスロットに入るように波状に巻
装されたa相、b相、c相、d相、e相およびf相の巻
線を有し、上記第1の3相交流巻線は、上記a相の巻線
と、上記b相の巻線と、上記c相の巻線とを交流結線し
て構成され、上記第2の3相交流巻線は、上記d相の巻
線と、上記e相の巻線と、上記f相の巻線とを交流結線
して構成され、上記a相、b相、c相、d相、e相およ
びf相の巻線が径方向に6層に並んで上記固定子鉄心に
装着され、上記第1の3相交流巻線を構成する1つの巻
線が径方向の内周側の3層の1つを構成し、かつ、上記
第1の3相交流巻線を構成する他の1つの巻線が径方向
の外周側の3層の1つを構成しているものである。
巻線と、上記第2の3相交流巻線を構成する巻線とが、
径方向に交互に並んでいるものである。
線が径方向の内周側、中央および外周側の2層の1つを
構成し、上記b相の巻線および上記f相の巻線が径方向
の内周側、中央および外周側の2層の他の1つを構成
し、上記c相の巻線および上記d相の巻線が径方向の内
周側、中央および外周側の2層の残りの1つを構成して
いるものである。
は、1つのスロットから延出し、周方向に延びて次の同
一相のスロットに入る上記導体線の部位からなるコイル
エンドで構成され、ワニスが上記コイルエンド群に含浸
されているものである。
およびf相の巻線が振り分け巻線で構成されているもの
である。
の渡り部が軸方向にずれているものである。
固定子の製造方法は、連続線を環状に所定回巻回してな
る環状巻線ユニットを形成する環状巻線ユニット形成工
程と、上記環状巻線ユニットから周方向に等角ピッチで
配列されたスロット収納部を連結部により径方向の内周
側および外周側で連結してなる星形巻線ユニットを形成
する星形巻線ユニット形成工程と、毎極毎相当たり2個
の割合でスロットが形成された円筒状の固定子鉄心に6
相分の上記星形巻線ユニットを装着する巻線ユニット装
着工程とを備えた車両用交流発電機の固定子の製造方法
において、上記巻線ユニット装着工程は、3相分の上記
星形巻線ユニットを周方向に所定量ずらして重ねて上記
固定子鉄心に装着する第1の巻線ユニット装着工程と、
残る3相分の上記星形巻線ユニットを周方向に所定量ず
らして重ねて上記固定子鉄心に装着する第2の巻線ユニ
ット装着工程とを有しているものである。
装着工程において、3相分の上記星形巻線ユニットが、
それぞれの上記スロット収納部を周方向に互いに2スロ
ット分ずらして重ねられて上記固定子鉄心に装着されて
いるものである。
環状巻線ユニットを形成する環状巻線ユニット形成工程
と、上記環状巻線ユニットから周方向に等角ピッチで配
列されたスロット収納部を連結部により径方向の内周側
および外周側で連結してなる星形巻線ユニットを形成す
る星形巻線ユニット形成工程と、毎極毎相当たり2個の
割合でスロットが形成された円筒状の固定子鉄心に6相
分の上記星形巻線ユニットを装着する巻線ユニット装着
工程とを備えた車両用交流発電機の固定子の製造方法に
おいて、上記巻線ユニット装着工程は、2相分の星形巻
線ユニットを周方向に所定量ずらして重ねて上記固定子
鉄心に装着する第1の巻線ユニット装着工程と、他の2
相分の上記星形巻線ユニットを周方向に所定量ずらして
重ねて上記固定子鉄心に装着する第2の巻線ユニット装
着工程と、残る2相分の上記星形巻線ユニットを周方向
に所定量ずらして重ねて上記固定子鉄心に装着する第3
の巻線ユニット装着工程とを有しているものである。
ニット装着工程において、2相分の上記星形巻線ユニッ
トが、それぞれスロット収納部を周方向に互いに3スロ
ット分ずらして重ねられて上記固定子鉄心に装着されて
いるものである。
について説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1に係る車
両用交流発電機を示す断面図、図2はこの発明の実施の
形態1に係る車両用交流発電機の固定子を示す斜視図、
図3はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機
の固定子を示す分解斜視図、図4はこの発明の実施の形
態1に係る車両用交流発電機における電気回路を示す回
路図である。
ミニウム製のフロントブラケット1およびリヤブラケッ
ト2から構成されたケース3と、このケース3内に設け
られ、一端部にプーリ4が固定されたシャフト6と、こ
のシャフト6に固定されたランデル型の回転子7と、こ
の回転子7の軸方向両端部に固定された冷却ファン5
と、回転子7を包囲するようにケース3に固定された固
定子8と、シャフト6の他端部に固定されて回転子7に
電流を供給するスリップリング9と、スリップリング9
の表面に摺動する一対のブラシ10と、このブラシ10
を収納するブラシホルダ11と、固定子8に電気的に接
続され、固定子8で生じた交流を直流に整流する整流器
12と、ブラシホルダ11に嵌着されたヒートシンク1
7に取り付けられて、固定子8で生じた交流電圧の大き
さを調整するレギュレータ18とを備えている。
界磁巻線13と、この界磁巻線13を覆うように設けら
れ、その磁束によって磁極が形成される一対のポールコ
ア20、21とを備えている。そして、一対のポールコ
ア20、21は、鉄製で、それぞれ最外径面形状を略台
形形状とする爪状磁極22、23が外周縁部に周方向に
等角ピッチで突設されてなり、これらの爪状磁極22、
23を噛み合わせるように対向させてシャフト6に固着
されている。固定子8は、磁性鋼板を積層してなる円筒
状の固定子鉄心15と、固定子鉄心15に巻装された固
定子巻線16とから構成されている。そして、固定子8
は、爪状磁極22、23の外周面と固定子鉄心15の内
周面との間に均一なエアギャップを形成するようにフロ
ントブラケット1とリヤブラケット2とに挟持されてい
る。
び図3を参照しつつ説明する。固定子鉄心15には、軸
方向に延びるスロット14が毎極毎相当たり2個の割合
で周方向に等角ピッチ(電気角で30度のピッチ)で設
けられている。つまり、回転子7の12個の爪状磁極2
2、23に対して、2つの3相交流巻線からなる固定子
巻線16が得られるように、72個のスロット14が固
定子鉄心15に設けられている。ここで、スロット14
は、a相のスロット14a、d相のスロット14d、b
相のスロット14b、e相のスロット14e、c相のス
ロット14cおよびf相のスロット14fの順に周方向
に繰り返し配列されている。なお、各相のスロット14
は6スロットピッチで配列されている。
に、絶縁被覆された連続銅線からなる導体線を所定回巻
回して、6スロットピッチ(6P)に配列された12の
スロット収納部31aと、隣り合うスロット収納部31
aの端部同士を軸方向の両側で交互に連結する連結部3
1bとからなる波状パターンに構成されている。このa
相巻線30aは、スロット収納部31aを6スロットピ
ッチに配列されたa相のスロット14aのそれぞれに収
納して固定子鉄心15に巻装されている。そして、隣り
合うスロット収納部31aの端部同士を連結する連結部
31bが固定子鉄心15の軸方向の外側で周方向に延在
し、コイルエンドを構成している。また、b相、c相、
d相、e相およびf相巻線30b、30c、30d、3
0e、30fが、同様に構成されている。
a、30b、30cが互いに周方向に2スロット分(2
P)ずらされて3層に重ねられて、固定子鉄心15に巻
装されている。同様に、f相、d相およびe相巻線30
f、30d、30eが互いに周方向に2スロット分ずら
されて3層に重ねられて、a相、b相およびc相巻線3
0a、30b、30cの内周側に位置するように固定子
鉄心15に巻装されている。これにより、図2に示され
るように、6相の巻線30a〜30fが径方向に6層に
重ねられて固定子鉄心15に巻装された固定子8が得ら
れる。この時、6相の巻線30a〜30fは、外周側か
らa相巻線30a、b相巻線30b、c相巻線30c、
f相巻線30f、d相巻線30dおよびe相巻線30e
の順に並んで固定子鉄心15に装着されている。そし
て、6相の巻線30a〜30fのコイルエンド(連結部
31b)が固定子巻線16のコイルエンド群16f、1
6rを構成している。さらに、コイルエンドの固定子鉄
心15の周方向に延在する渡り部16bの高さが、コイ
ルエンド群16f、16rの径方向の内周側および外周
側で低く、中央で高くなるように形成されている。な
お、コイルエンド群16f、16rにはワニスが含浸さ
れている。
相巻線30a、30b、30cがY結線(交流結線)さ
れて第1の3相交流巻線160Aを構成し、d相、e相
およびf相巻線30d、30e、30fがY結線(交流
結線)されて第2の3相交流巻線160Bを構成してい
る。そして、第1および第2の3相交流巻線160A、
160Bがそれぞれ第1および第2の整流器12A、1
2Bに接続されて、図4に示される電気回路を構成して
いる。なお、a相、b相およびc相巻線30a、30
b、30cはそれぞれ電気角で60度の位相差が与えら
れ、d相、e相およびf相巻線30d、30e、30f
はそれぞれ電気角で60度の位相差が与えられている。
さらに、d相、e相およびf相巻線30d、30e、3
0fは、a相、b相およびc相巻線30a、30b、3
0cに対して電気角で30度の位相差が与えられてい
る。
は、バッテリ(図示せず)からブラシ10、スリップリ
ング9を通じて界磁巻線13に電流が供給されて磁束が
発生する。この磁束により、ポールコア20の爪状磁極
22がN極に着磁され、ポールコア21の爪状磁極23
がS極に着磁される。一方、エンジンによってプーリ4
が駆動され、シャフト6によって回転子7が回転され
る。この回転子7の回転により、回転磁界が固定子鉄心
15に与えられ、固定子巻線16の3相交流巻線160
A、160Bに起電力が発生する。各3相交流巻線16
0A、160Bで発生された交流の起電力がそれぞれ第
1および第2整流器12A、12Bにより直流に整流さ
れるとともに、その出力電圧の大きさがレギュレータ1
8により調整される。そして、各整流器12の出力が合
成されてバッテリに充電される。
ブラケット2には、吸気孔1a、2aが軸方向端面に穿
設され、排気孔1b、2bが径方向側面に固定子巻線1
6のコイルエンド群16f、16rに相対するように穿
設されている。これにより、回転子7の回転に伴って冷
却ファン5が回転駆動され、外気が吸気孔1a、2aか
らケース3内に吸気されて軸方向に回転子7側に流れ、
ついで冷却ファン5により遠心方向に曲げられ、その後
コイルエンド群16f、16rを横切って排気孔1b、
2bから外部に排気される冷却風流路が形成される。そ
の結果、固定子8で発生した熱がコイルエンド群16
f、16rから冷却風に放熱され、固定子8の温度上昇
が抑えられる。
線160Aを構成するa相、b相およびc相巻線30
a、30b、30cが、固定子鉄心15に巻装された固
定子巻線16の径方向の外周側の3層を構成し、第2の
3相交流巻線160Bを構成するd相、e相およびf相
巻線30d、30e、30fが、径方向の内周側の3層
を構成している。そして、第1の3相交流巻線160A
と第2の3相交流巻線160Bとは、c相巻線30cの
コイルエンドとf相巻線30fのコイルエンドとが径方
向で隣接している。そこで、第1の3相交流巻線160
Aと第2の3相交流巻線160Bとがショートする確率
が著しく低減され、完全な発電不良の発生が抑えられ
る。
6rに含浸されているので、コイルエンド群16f、1
6rを構成する導体線間の隙間がワニスで埋まり、冷却
ファン5から供給される冷却風がコイルエンド群16
f、16r内を通風しにくくなる。そこで、冷却風がコ
イルエンド群16f、16r内を通風することに起因す
る風騒音が低減される。
方向に延在する渡り部の高さが、コイルエンド群16
f、16rの径方向の内周側および外周側で低く、中央
で高くなるように形成されているので、径方向に隣接す
るコイルエンドの渡り部が軸方向にずれて、各相巻線間
のショートの発生が抑えられる。また、冷却ファン5か
ら供給される冷却風に曝されるコイルエンド群16f、
16rの導体線面積が拡大されるので、固定子8の温度
上昇が抑えられる。また、コイルエンド群16f、16
rの径方向の膨らみが低減されるので、コイルエンド群
16f、16rの周方向における凹凸が少なくなり、該
凹凸に起因する風騒音が低減される。さらに、コイルエ
ンド群16f、16rの外周側のコイルエンドの渡り部
が低く形成されているので、コイルエンド群16f、1
6rとフロントおよびリヤブラケット1、2との絶縁距
離が確保される。
図5乃至図10を参照しつつ説明する。まず、図5に示
されるように、1本の導体線32を所定回巻回してなる
環状の巻線ユニット33を作製し、この巻線ユニット3
3を隣り合うスロット収納部34aの端部を連結部34
bにより内周側および外周側で交互に連結する星形に成
形して星形巻線ユニット34を作製する。ついで、スロ
ット収納部34aを周方向に2スロット分ずらして、3
つの星形巻線ユニット34を重ね合わせる。ついで、図
6および図7に示されるように、このようにして重ね合
わされた3つの星形巻線ユニット34を巻線ユニット挿
入機にセットする。ここで、固定子鉄心15は鉄心受3
5およびコイル受36に支持され、軸方向に延びるブレ
ード37が2スロット毎のスロット14の開口部を開口
するように固定子鉄心15の内周面に宛われている。そ
して、重ねられた3つの星形巻線ユニット34は、各ス
ロット収納部34aが軸方向に関して2スロット毎のス
ロット14に重なり合い、内周側の連結部34bがスト
ッパ38の傾斜面38a上に位置するように、固定子鉄
心15の下端側に配置されている。ここで、鉄心受3
5、コイル受36、ブレード37およびストッパ38な
どから巻線ユニット挿入機が構成されている。
ッパ38を図8の(a)中上方向に移動させると、内周
側の連結部34bがストッパ38の傾斜面38a上を滑
って外周側にシフトされ、ついにはブレード37の外周
面に当接する。ストッパ38がさらに上方に移動する
と、図8の(a)、(b)に示されるように、内周側の
連結部34bがブレード37の外周面に沿って上方に移
動し、スロット収納部34aが徐々に傾斜しつつ上方に
移動する。これにより、スロット収納部34aがブレー
ド37に案内されてスロット14の開口部から徐々にス
ロット14内に納められる。この時、外周側の連結部3
4bは、コイル受36に案内されて内周側に、かつ、上
方にシフトされる。そして、ストッパ38がブレード3
7の先端側まで移動すると、図8の(c)に示されるよ
うに、内周側の連結部34bがブレード38の円弧状の
外周面に沿って固定子鉄心15の上端側に送られ、スロ
ット収納部34aが完全にスロット14内に送り込まれ
る。この第1の星形巻線ユニット装着工程により、3つ
の星形巻線ユニット34が、図9に示されるように、そ
れぞれ6スロット毎のスロット14に巻装される。
ド37を周方向に1スロット分回転させる。これによ
り、ブレード37が星形巻線ユニット34の装着されて
いない2スロット毎のスロット14の開口部を開口する
ように固定子鉄心15の内周面に宛われている。そし
て、上述の如く重ねられた3つの星形巻線ユニット34
が、各スロット収納部34aが軸方向に関して2スロッ
ト毎のスロット14に重なり合い、内周側の連結部34
bがストッパ38の傾斜面38a上に位置するように、
固定子鉄心15の下端側に配置される。そして、ストッ
パ38を上昇させて、上述の第1の星形巻線ユニット装
着工程と同様に、スロット収納部34aがスロット14
内に送り込まれる。この第2の星形巻線ユニット装着工
程により、残りの3つの星形巻線ユニット34が、それ
ぞれ6スロット毎のスロット14に巻装される。このよ
うにして、6つの星形巻線ユニット34が装着された
後、コイルエンドの整形処理が行われ、図10に示され
るように、a相、b相、c相、d相、e相およびf相の
巻線30a、30b、30c、30d、30e、30f
が径方向に6層に並んで巻装された固定子8を得る。
ット34を用いて固定子巻線16が構成されているの
で、短尺な導体セグメントを用いて固定子巻線を構成す
る場合に比べて、固定子の生産性が向上されるととも
に、低価格化が図られる。また、3つの星形巻線ユニッ
ト34を一度に固定子鉄心15に装着しているので、星
形巻線ユニット装着工程が2工程ですみ、星形巻線ユニ
ット34の装着工程時間が短縮され、固定子の生産性が
向上される。また、第1の星形巻線ユニット装着工程に
より、第1の3相交流巻線160Aを装着し、第2の星
形巻線ユニット装着工程により、第2の3相交流巻線1
60Bを装着している。そこで、第1および第2の星形
巻線ユニット装着工程において、3つの星形巻線ユニッ
ト34はそれぞれのスロット収納部34aを2スロット
分ずらして重ね合わされているので、ブレード37およ
びストッパ38の配置、形状が同じとなる。これによ
り、両工程において、巻線ユニット挿入機が共用でき、
星形巻線ユニット34の装着工程時間が短縮される。ま
た、コイル受36が固定子鉄心15の下端に配設されて
いるので、星形巻線ユニット34の外周側の連結部34
bがコイル受36に案内されて固定子鉄心15側に移動
する。これにより、スロット収納部34aがスロット1
4の底部の下端縁部に対して離間した状態でスロット1
4内に収納される。そこで、スロット収納部34aを構
成する導体線32が固定子鉄心15に擦れて絶縁被膜を
損傷させることが未然に防止され、高絶縁性が確保され
る。また、ブレード37がスロット14の開口部を挟む
ように配置されているので、スロット収納部34aがブ
レード37に案内されてスロット14内に収納される。
そこで、スロット収納部34aを構成する導体線32が
固定子鉄心15に擦れて絶縁被膜を損傷させることが未
然に防止され、高絶縁性が確保される。
30a〜30fが、外周側からa相巻線30a、b相巻
線30b、c相巻線30c、f相巻線30f、d相巻線
30dおよびe相巻線30eの順に並んで固定子鉄心1
5に装着されているものとしている。しかしながら、6
相の巻線40a〜40fの装着順序はこれに限定される
ものではなく、a相巻線30a、b相巻線30bおよび
c相巻線30cが径方向の外周側の3層を構成し、d相
巻線30d、e相巻線30eおよびf相巻線30fが径
方向の内周側の3層を構成していればよい。また、a相
巻線30a、b相巻線30bおよびc相巻線30cが径
方向の内周側の3層を構成し、d相巻線30d、e相巻
線30eおよびf相巻線30fが径方向の外周側の3層
を構成していても、同様の効果が得られる。
形態2に係る車両用交流発電機の固定子を示す斜視図、
図12はこの発明の実施の形態2に係る車両用交流発電
機の固定子に巻装された固定子巻線の分解斜視図であ
る。図11および図12において、固定子8Aは、固定
子鉄心15と、固定子鉄心15に巻装された固定子巻線
16Aとから構成されている。
に、絶縁被覆された連続銅線からなる導体線を所定回巻
回して、6スロットピッチ(6P)に配列された12の
スロット収納部41aと、隣り合うスロット収納部41
aの半分の端部同士を軸方向の両側で交互に連結し、か
つ、残りの半分の端部同士を軸方向の両側で交互に連結
する連結部41bとからなる波状パターンの振り分け巻
線に構成されている。このa相巻線40aは、スロット
収納部41aを6スロットピッチに配列されたa相のス
ロット14aのそれぞれに収納して固定子鉄心15に巻
装されている。そして、隣り合うスロット収納部41a
の端部同士を連結する連結部41bが固定子鉄心15の
軸方向の外側で周方向に延在し、コイルエンドを構成し
ている。この時、1つのスロット14aから延出する連
結部41bは、その半分が周方向の一側に延びて周方向
一側の隣のスロット14aに入り、残りの半分が周方向
の他側に延びて周方向他側の隣のスロット14aに入っ
ている。また、b相、c相、d相、e相およびf相巻線
40b、40c、40d、40e、40fが、同様に構
成されている。
eが互いに周方向に3スロット分(3P)ずらされて2
層に重ねられて、固定子鉄心15に径方向の外周側の2
層を構成するように巻装されている。同様に、d相およ
びc相巻線40d、40cが互いに周方向に3スロット
分ずらされて2層に重ねられて、固定子鉄心15に径方
向の中央の2層を構成するように巻装されている。さら
に、b相およびf相巻線40b、40fが互いに周方向
に3スロット分ずらされて2層に重ねられて、固定子鉄
心15に径方向の内周側の2層を構成するように巻装さ
れている。これにより、図11に示されるように、6相
の巻線40a〜40fが径方向に6層に重ねられて固定
子鉄心15に巻装された固定子8Aが得られる。この
時、6相の巻線40a〜40fは、外周側からa相巻線
40a、e相巻線40e、d相巻線40d、c相巻線4
0c、b相巻線40bおよびf相巻線40fの順に並ん
で固定子鉄心15に装着されている。そして、6相の巻
線40a〜40fのコイルエンド(連結部41b)が固
定子巻線16Aのコイルエンド群16f、16rを構成
している。さらに、コイルエンドの固定子鉄心15の周
方向に延在する渡り部の高さが、コイルエンド群16
f、16rの径方向の内周側および外周側で低く、中央
で高くなるように形成されている。さらに、コイルエン
ド群16f、16rにはワニスが含浸されている。
相巻線40a、40b、40cがY結線(交流結線)さ
れて第1の3相交流巻線を構成し、d相、e相およびf
相巻線40d、40e、40fがY結線(交流結線)さ
れて第2の3相交流巻線を構成している。そして、第1
および第2の3相交流巻線がそれぞれ第1および第2の
整流器12A、12Bに接続されて、図4に示される電
気回路と同等の電気回路を構成している。なお、a相、
b相およびc相巻線40a、40b、40cはそれぞれ
電気角で60度の位相差が与えられ、d相、e相および
f相巻線40d、40e、40fはそれぞれ電気角で6
0度の位相差が与えられている。さらに、d相、e相お
よびf相巻線40d、40e、40fは、a相、b相お
よびc相巻線40a、40b、40cに対して電気角で
30度の位相差が与えられている。このように構成され
た固定子8Aを固定子8に代えて車両用交流発電機に搭
載され、上記実施の形態1と同様に動作する。
〜40fは、外周側からa相巻線40a、e相巻線40
e、d相巻線40d、c相巻線40c、b相巻線40b
およびf相巻線40fの順に並んで固定子鉄心15に装
着されている。そこで、第1の3相交流巻線を構成する
巻線と第2の3相交流巻線を構成する巻線とが径方向に
交互に並んでいるので、第1の3相交流巻線のコイルエ
ンド(連結部41b)と第2の3相交流巻線のコイルエ
ンド(連結部41b)とが径方向にバランスよく配列さ
れている。これにより、冷却ファン5から供給される冷
却風により、第1の3相交流巻線のコイルエンドと第2
の3相交流巻線のコイルエンドとが均等に冷却され、一
方の3相交流巻線の温度が過度に上昇することもなく、
固定子8Aの温度上昇を抑えることができる。
相巻線40aおよびe相巻線40eは、e相巻線40e
の連結部41bが、a相巻線40aの連結部41bの周
方向の中央でスロット14eから延出するように配列さ
れている。これにより、a相巻線40aおよびe相巻線
40eのコイルエンドにおけるスロット14から延出し
た後周方向に曲げられる近傍(径方向の膨らみが最大と
なる部位)が周方向に最も離反した状態となる。同様
に、径方向の中央の2層を構成するd相巻線40dおよ
びc相巻線40cは、d相巻線40dの連結部41b
が、c相巻線40cの連結部41cの周方向の中央でス
ロット14dから延出するように配列されている。これ
により、d相巻線40dおよびc相巻線40cのコイル
エンドにおけるスロット14から延出した後周方向に曲
げられる近傍が周方向に最も離反した状態となる。さら
に、径方向の内周側の2層を構成するb相巻線40bお
よびf相巻線40fは、f相巻線40fの連結部41f
が、b相巻線40bの連結部41bの周方向の中央でス
ロット14fから延出するように配列されている。これ
により、b相巻線40bおよびf相巻線40fのコイル
エンドにおけるスロット14から延出した後周方向に曲
げられる近傍が周方向に最も離反した状態となる。その
結果、コイルエンド群16f、16rの径方向の膨らみ
が低減される。これにより、コイルエンド群16f、1
6rの周方向における凹凸が少なくなるので、コイルエ
ンド群16f、16rと回転子7および冷却ファン5と
の圧力変動に起因する風騒音を低減することができる。
線で構成されているので、各巻線40a〜40fのスロ
ット14から延出する連結部41b(コイルエンド)が
周方向両側に半分づつ振り分けられる。そこで、スロッ
ト14から延出した後周方向に曲げられる近傍における
各巻線40a〜40fを構成する導体線の束の径方向の
重なりが周方向に分散され、コイルエンド群16f、1
6rの径方向の膨らみがさらに低減される。これによ
り、コイルエンド群16f、16rの周方向における凹
凸が少なくなるので、コイルエンド群16f、16rと
回転子7および冷却ファン5との圧力変動に起因する風
騒音を低減することができる。
スがコイルエンド群16f、16rに含浸されており、
コイルエンドの固定子鉄心15の周方向に延在する渡り
部の高さが、コイルエンド群16f、16rの径方向の
内周側および外周側で低く、中央で高くなるように形成
されており、コイルエンド群16f、16rの外周側の
コイルエンドの渡り部が低く形成されているので、上記
実施の形態1と同様の効果が得られる。
相交流巻線を構成する巻線と第2の3相交流巻線を構成
する巻線とが径方向に交互に並んでいるものとしている
が、第1の3相交流巻線を構成する1つの巻線が径方向
の内周側(もしくは外周側)の3層の1つを構成し、第
2の3相交流巻線を構成する1つの巻線が径方向の内周
側(もしくは外周側)の3層の1つを構成していればよ
い。この場合、第1の3相交流巻線を構成する巻線が径
方向の外周側の3層を構成し、第2の3相交流巻線を構
成する巻線が径方向の内周側の3層を構成している上記
実施の形態1に比べて、冷却ファン5から供給される冷
却風による第1の3相交流巻線のコイルエンドからの放
熱と第2の3相交流巻線のコイルエンドからの放熱との
バランスがとれ、固定子の温度上昇が抑えられる。ま
た、上記実施の形態2では、a相巻線40aおよびe相
巻線40eが外周側の2層を構成し、d相巻線40dお
よびc相巻線40cが中央の2層を構成し、b相巻線4
0bおよびf相巻線40fが内周側の2層を構成するよ
うに固定子鉄心15に装着されている。しかしながら、
6相の巻線40a〜40fの装着順序はこれに限定され
るものではなく、a相巻線40aおよびe相巻線40e
が径方向の内周側、中央および外周側の2層の1つを構
成し、d相巻線40dおよびc相巻線40cが径方向の
内周側、中央および外周側の2層の他の1つを構成し、
b相巻線40bおよびf相巻線40fが径方向の内周
側、中央および外周側の2層の他の1つを構成するよう
に固定子鉄心15に装着されていればよい。
て図13乃至図17を参照しつつ説明する。まず、図1
3の(a)に示されるように、1本の導体線32を所定
回巻回してなる環状の巻線ユニット43aを作製し、引
き続いて所定回巻回してなる環状の巻線ユニット43b
を作製する。ついで、図13の(b)に示されるよう
に、2つの巻線ユニット43a、43bを隣り合うスロ
ット収納部44aを連結部44bにより内周側および外
周側で交互に連結する星形に成形して、1本の導体線3
2からなる2つの星形巻線ユニット45A、45Bを作
製する。ついで、星形巻線ユニット45A、45Bを連
結している導体線32の部位で折り返し、図13の
(c)に示されるように、スロット収納部44aが重な
り、かつ、連結部44bが径方向に相対するように星形
巻線ユニット45A、45Bを重ね合わ、星形巻線ユニ
ット45を作製する。
3スロット分ずらして、2つの星形巻線ユニット45を
重ね合わせる。そして、図14に示されるように、この
ようにして重ね合わされた2つの星形巻線ユニット45
を巻線ユニット挿入機にセットする。ここで、軸方向に
延びるブレード37が3スロット毎のスロット14の開
口部を開口するように固定子鉄心15の内周面に宛われ
ている。そして、重ねられた2つの星形巻線ユニット4
5は、各スロット収納部44aが軸方向に関して3スロ
ット毎のスロット14に重なり合い、内周側の連結部4
4bがストッパ38の傾斜面38a上に位置するよう
に、固定子鉄心15の下端側に配置されている。ここ
で、巻線ユニット挿入機は、ブレード37およびストッ
パ38の形状が異なる点を除いて実施の形態1で説明し
た巻線ユニット挿入機と同様に構成されている。
て、2つの星形巻線ユニット45の各スロット収納部4
4aをスロット14内に送り込む。この第1の星形巻線
ユニット装着工程により、2つの星形巻線ユニット45
が、図15に示されるように、それぞれ6スロット毎の
スロット14に巻装される。
ド37を周方向に1スロット分回転させる。これによ
り、ブレード37が星形巻線ユニット45の装着されて
いない3スロット毎のスロット14の開口部を開口する
ように固定子鉄心15の内周面に宛われている。そし
て、上述の如く重ねられた2つの星形巻線ユニット45
が、各スロット収納部44aが軸方向に関して3スロッ
ト毎のスロット14に重なり合い、内周側の連結部44
bがストッパ38の傾斜面38a上に位置するように、
固定子鉄心15の下端側に配置される。そして、ストッ
パ38を上昇させて、上述の第1の星形巻線ユニット装
着工程と同様に、スロット収納部44aをスロット14
内に送り込む。この第2の星形巻線ユニット装着工程に
より、さらに2つの星形巻線ユニット45が、図16に
示されるように、それぞれ6スロット毎のスロット14
に巻装される。
ド37を周方向に1スロット分回転させる。これによ
り、ブレード37が星形巻線ユニット45の装着されて
いない3スロット毎のスロット14の開口部を開口する
ように固定子鉄心15の内周面に宛われる。そして、上
述の如く重ねられた2つの星形巻線ユニット45が、各
スロット収納部44aが軸方向に関して3スロット毎の
スロット14に重なり合い、内周側の連結部44bがス
トッパ38の傾斜面38a上に位置するように、固定子
鉄心15の下端側に配置される。そして、ストッパ38
を上昇させて、上述の第1の星形巻線ユニット装着工程
と同様に、スロット収納部44aをスロット14内に送
り込む。この第3の星形巻線ユニット装着工程により、
残りの2つの星形巻線ユニット45が、図17に示され
るように、それぞれ6スロット毎のスロット14に巻装
される。このようにして、6つの星形巻線ユニット45
が装着された後、コイルエンドの整形処理が行われ、図
11および図12に示されるように、a相、b相、c
相、d相、e相およびf相の巻線30a、30b、30
c、30d、30e、30fが巻装された固定子8Aを
得る。
線ユニット45を一度に固定子鉄心15に装着している
ので、星形巻線ユニット装着工程が3工程ですみ、星形
巻線ユニット45の装着工程時間が短縮され、固定子の
生産性が向上される。また、第1、第2および第3の星
形巻線ユニット装着工程において、2つの星形巻線ユニ
ット45はそれぞれのスロット収納部34aを3スロッ
ト分ずらして重ね合わされているので、ブレード37お
よびストッパ38の配置、形状が同じとなる。これによ
り、各星形巻線ユニット装着工程において、巻線ユニッ
ト挿入機が共用でき、星形巻線ユニット45の装着工程
時間が短縮される。
の巻き数について言及していないが、該巻き数は発電機
に要求される特性によって適宜設計決定されるものであ
る。また、上記各実施の形態において、複数の巻線を並
列に接続して各相の巻線を構成するようにしてもよい。
1相当たりの並列に接続する巻線数(並列回路数)も、
発電機に要求される特性によって適宜設計決定される。
そして、並列回路数が2並列、3並列と多くなると、同
一巻き数の場合でも、導体線の径が細くなり、導体の成
形が容易となる。その結果、巻線の成形性、スロットへ
の挿入性(巻線性)が向上するとともに、コイルエンド
群の凹凸も増すので、冷却性も向上する。また、上記各
実施の形態では、d相、e相およびf相巻線は、a相、
b相およびc相巻線に対して電気角で30度の位相差が
与えられているものとしているが、d相、e相およびf
相巻線と、a相、b相およびc相巻線との間の位相差は
30度(電気角)に限定されるものではなく、例えば両
者の位相差を32.5度(電気角)としてもよい。この
場合、不快な高調音の原因となる12次電磁加振力が低
減される。また、上記各実施の形態では、第1および第
2の3相交流巻線のそれぞれを独立して整流する2つの
整流器を備えているものとしているが、第1および第2
の3相交流巻線を並列、あるいは、直列に接続した後、
1つの整流器で整流するようにしてもよい。この場合、
整流器が1つですみ、整流器への接続処理が容易となる
とともに、安価となる。また、上記各実施の形態では、
界磁巻線13が爪状磁極22、23に覆われてポールコ
ア20、21に巻装されて爪状磁極とともに回転し、界
磁電流がブラシ10を介して界磁巻線に供給されるタイ
プの車両用交流発電機に適用するものとして説明してい
るが、本発明は、界磁巻線をブラケットに固定し、エア
ギャップにより回転磁界を固定子に供給するブラシレス
タイプの車両用交流発電機に適用しても、同様の効果を
奏する。
るので、以下に記載されるような効果を奏する。
持されたシャフトに固着された回転子と、少なくとも上
記回転子の軸方向の一端部に配設された冷却ファンと、
軸方向に延びるスロットが毎極毎相当たり2個の割合で
周方向に並んで形成され、上記回転子を内包するように
上記ケースに支持された円筒状の固定子鉄心およびこの
固定子鉄心に巻装された第1および第2の3相交流巻線
からなる固定子巻線を有する固定子と、上記第1および
第2の3相交流巻線の交流出力をそれぞれ整流する第1
および第2の整流器とを備えた車両用交流発電機におい
て、上記スロットは、a相のスロット、d相のスロッ
ト、b相のスロット、e相のスロット、c相のスロット
およびf相のスロットの順で周方向に繰り返し配列され
ており、上記固定子巻線は、それぞれ同一相のスロット
で構成されるスロット群に絶縁被覆された導体線を1つ
のスロットから上記固定子鉄心の軸方向の外側に延出
し、ついで周方向に延びて次のスロットに入るように波
状に巻装されたa相、b相、c相、d相、e相およびf
相の巻線を有し、上記第1の3相交流巻線は、上記a相
の巻線と、上記b相の巻線と、上記c相の巻線とを交流
結線して構成され、上記第2の3相交流巻線は、上記d
相の巻線と、上記e相の巻線と、上記f相の巻線とを交
流結線して構成され、上記a相、b相、c相、d相、e
相およびf相の巻線が径方向に6層に並んで上記固定子
鉄心に装着され、上記第1の3相交流巻線を構成する巻
線が径方向の外周側の3層を構成し、かつ、上記第2の
3相交流巻線を構成する巻線が径方向の内周側の3層を
構成している。これにより、第1の3相交流巻線を構成
する1つの巻線のコイルエンドと第2の3相交流巻線を
構成する1つの巻線のコイルエンドとが径方向に隣接す
るので、第1おおび第2の3相交流巻線とがショートす
る確率が著しく低減され、完全な発電不良の発生が抑え
られる車両用交流発電機が得られる。
フトに固着された回転子と、少なくとも上記回転子の軸
方向の一端部に配設された冷却ファンと、軸方向に延び
るスロットが毎極毎相当たり2個の割合で周方向に並ん
で形成され、上記回転子を内包するように上記ケースに
支持された円筒状の固定子鉄心およびこの固定子鉄心に
巻装された第1および第2の3相交流巻線からなる固定
子巻線を有する固定子と、上記固定子巻線の交流出力を
整流する整流器とを備えた車両用交流発電機において、
上記スロットは、a相のスロット、d相のスロット、b
相のスロット、e相のスロット、c相のスロットおよび
f相のスロットの順で周方向に繰り返し配列されてお
り、上記固定子巻線は、それぞれ同一相のスロットで構
成されるスロット群に絶縁被覆された導体線を1つのス
ロットから上記固定子鉄心の軸方向の外側に延出し、つ
いで周方向に延びて次のスロットに入るように波状に巻
装されたa相、b相、c相、d相、e相およびf相の巻
線を有し、上記第1の3相交流巻線は、上記a相の巻線
と、上記b相の巻線と、上記c相の巻線とを交流結線し
て構成され、上記第2の3相交流巻線は、上記d相の巻
線と、上記e相の巻線と、上記f相の巻線とを交流結線
して構成され、上記a相、b相、c相、d相、e相およ
びf相の巻線が径方向に6層に並んで上記固定子鉄心に
装着され、上記第1の3相交流巻線を構成する1つの巻
線が径方向の内周側の3層の1つを構成し、かつ、上記
第1の3相交流巻線を構成する他の1つの巻線が径方向
の外周側の3層の1つを構成している。これにより、第
1の3相交流巻線と第2の3相交流巻線とが冷却ファン
による冷却風によりバランスよく冷却され、固定子の温
度上昇が抑えられ、出力の低下が抑えられる車両用交流
発電機が得られる。
巻線と、上記第2の3相交流巻線を構成する巻線とが、
径方向に交互に並んでいるので、第1の3相交流巻線と
第2の3相交流巻線とが冷却ファンによる冷却風により
均等に冷却され、固定子の温度上昇が確実に抑えられ
る。
線が径方向の内周側、中央および外周側の2層の1つを
構成し、上記b相の巻線および上記f相の巻線が径方向
の内周側、中央および外周側の2層の他の1つを構成
し、上記c相の巻線および上記d相の巻線が径方向の内
周側、中央および外周側の2層の残りの1つを構成して
いるので、コイルエンド群の径方向の膨らみが低減さ
れ、コイルエンド群の周方向の凹凸が少なくなり、風騒
音が低減される。
は、1つのスロットから延出し、周方向に延びて次の同
一相のスロットに入る上記導体線の部位からなるコイル
エンドで構成され、ワニスが上記コイルエンド群に含浸
されているので、冷却風がコイルエンド群内を通風しに
くくなり、風騒音が低減される。
およびf相の巻線が振り分け巻線で構成されているの
で、コイルエンド群の径方向の膨らみがさらに低減さ
れ、コイルエンド群の周方向の凹凸に起因する風騒音が
小さくなる。
の渡り部が軸方向にずれているので、各相の巻線間のシ
ョートの発生が抑えられる。
所定回巻回してなる環状巻線ユニットを形成する環状巻
線ユニット形成工程と、上記環状巻線ユニットから周方
向に等角ピッチで配列されたスロット収納部を連結部に
より径方向の内周側および外周側で連結してなる星形巻
線ユニットを形成する星形巻線ユニット形成工程と、毎
極毎相当たり2個の割合でスロットが形成された円筒状
の固定子鉄心に6相分の上記星形巻線ユニットを装着す
る巻線ユニット装着工程とを備えた車両用交流発電機の
固定子の製造方法において、上記巻線ユニット装着工程
は、3相分の上記星形巻線ユニットを周方向に所定量ず
らして重ねて上記固定子鉄心に装着する第1の巻線ユニ
ット装着工程と、残る3相分の上記星形巻線ユニットを
周方向に所定量ずらして重ねて上記固定子鉄心に装着す
る第2の巻線ユニット装着工程とを有している。これに
より、固定子巻線の装着時間を短縮でき、固定子を高生
産性で製造できる車両用交流発電機の固定子の製造方法
が得られる。
装着工程において、3相分の上記星形巻線ユニットが、
それぞれの上記スロット収納部を周方向に互いに2スロ
ット分ずらして重ねられて上記固定子鉄心に装着されて
いるので、第1および第2の巻線ユニット装着工程で巻
線ユニット挿入機が共用でき、低価格化および高生産性
が実現される。
環状巻線ユニットを形成する環状巻線ユニット形成工程
と、上記環状巻線ユニットから周方向に等角ピッチで配
列されたスロット収納部を連結部により径方向の内周側
および外周側で連結してなる星形巻線ユニットを形成す
る星形巻線ユニット形成工程と、毎極毎相当たり2個の
割合でスロットが形成された円筒状の固定子鉄心に6相
分の上記星形巻線ユニットを装着する巻線ユニット装着
工程とを備えた車両用交流発電機の固定子の製造方法に
おいて、上記巻線ユニット装着工程は、2相分の星形巻
線ユニットを周方向に所定量ずらして重ねて上記固定子
鉄心に装着する第1の巻線ユニット装着工程と、他の2
相分の上記星形巻線ユニットを周方向に所定量ずらして
重ねて上記固定子鉄心に装着する第2の巻線ユニット装
着工程と、残る2相分の上記星形巻線ユニットを周方向
に所定量ずらして重ねて上記固定子鉄心に装着する第3
の巻線ユニット装着工程とを有している。これにより、
固定子巻線の装着時間を短縮でき、固定子を高生産性で
製造できる車両用交流発電機の固定子の製造方法が得ら
れる。
ニット装着工程において、2相分の上記星形巻線ユニッ
トが、それぞれスロット収納部を周方向に互いに3スロ
ット分ずらして重ねられて上記固定子鉄心に装着されて
いるので、第1、第2および第3の巻線ユニット装着工
程で巻線ユニット挿入機が共用でき、低価格化および高
生産性が実現される。
電機を示す断面図である。
電機の固定子を示す斜視図である。
電機の固定子を示す分解斜視図である。
電機における電気回路を示す回路図である。
電機の固定子の製造方法における星形巻線ユニット形成
工程を示す平面図である。
電機の固定子の製造方法における巻線ユニット装着工程
を示す上面図である。
電機の固定子の製造方法における巻線ユニット装着工程
を示す断面図である。
電機の固定子の製造方法における巻線ユニット装着工程
を示す断面図である。
電機の固定子の製造方法における巻線ユニット装着工程
を示す上面図である。
発電機の固定子における固定子巻線の巻装状態を説明す
る上面図である。
発電機の固定子を示す斜視図である。
発電機の固定子に巻装された固定子巻線を示す分解斜視
図である。
発電機の固定子の製造方法における星形巻線ユニット形
成工程を示す平面図である。
発電機の固定子の製造方法における巻線ユニット装着工
程を示す断面図である。
発電機の固定子の製造方法における巻線ユニット装着工
程を示す断面図である。
発電機の固定子の製造方法における巻線ユニット装着工
程を示す断面図である。
発電機の固定子の製造方法における巻線ユニット装着工
程を示す断面図である。
平面的に展開した模式図である。
子、8、8A 固定子、12 整流器、12A 第1の
整流器、12B 第2の整流器、14 スロット、14
a a相のスロット、14b b相のスロット、14c
c相のスロット、14d d相のスロット、14e
e相のスロット、14f f相のスロット、15 固定
子鉄心、16、16A 固定子巻線、16f、16r
コイルエンド群、16b 渡り部、30a、40a a
相巻線、30b、40b b相巻線、30c、40c
c相巻線、30d、40d d相巻線、30e、40e
e相巻線、30f、40f f相巻線、31a、41a
スロット収納部、31b、41b 連結部(コイルエ
ンド)、32 導体線、33、43a、43b環状の巻
線ユニット、34、45、45A、45B 星形巻線ユ
ニット、160A 第1の3相交流巻線、160B 第
2の3相交流巻線。
Claims (11)
- 【請求項1】 ケースに回転可能に支持されたシャフト
に固着された回転子と、少なくとも上記回転子の軸方向
の一端部に配設された冷却ファンと、軸方向に延びるス
ロットが毎極毎相当たり2個の割合で周方向に並んで形
成され、上記回転子を内包するように上記ケースに支持
された円筒状の固定子鉄心およびこの固定子鉄心に巻装
された第1および第2の3相交流巻線からなる固定子巻
線を有する固定子と、上記第1および第2の3相交流巻
線の交流出力をそれぞれ整流する第1および第2の整流
器とを備えた車両用交流発電機において、 上記スロットは、a相のスロット、d相のスロット、b
相のスロット、e相のスロット、c相のスロットおよび
f相のスロットの順で周方向に繰り返し配列されてお
り、 上記固定子巻線は、それぞれ同一相のスロットで構成さ
れるスロット群に絶縁被覆された導体線を1つのスロッ
トから上記固定子鉄心の軸方向の外側に延出し、ついで
周方向に延びて次のスロットに入るように波状に巻装さ
れたa相、b相、c相、d相、e相およびf相の巻線を
有し、 上記第1の3相交流巻線は、上記a相の巻線と、上記b
相の巻線と、上記c相の巻線とを交流結線して構成さ
れ、 上記第2の3相交流巻線は、上記d相の巻線と、上記e
相の巻線と、上記f相の巻線とを交流結線して構成さ
れ、 上記a相、b相、c相、d相、e相およびf相の巻線が
径方向に6層に並んで上記固定子鉄心に装着され、 上記第1の3相交流巻線を構成する巻線が径方向の外周
側の3層を構成し、かつ、上記第2の3相交流巻線を構
成する巻線が径方向の内周側の3層を構成していること
を特徴とする車両用交流発電機。 - 【請求項2】 ケースに回転可能に支持されたシャフト
に固着された回転子と、少なくとも上記回転子の軸方向
の一端部に配設された冷却ファンと、軸方向に延びるス
ロットが毎極毎相当たり2個の割合で周方向に並んで形
成され、上記回転子を内包するように上記ケースに支持
された円筒状の固定子鉄心およびこの固定子鉄心に巻装
された第1および第2の3相交流巻線からなる固定子巻
線を有する固定子と、上記固定子巻線の交流出力を整流
する整流器とを備えた車両用交流発電機において、 上記スロットは、a相のスロット、d相のスロット、b
相のスロット、e相のスロット、c相のスロットおよび
f相のスロットの順で周方向に繰り返し配列されてお
り、 上記固定子巻線は、それぞれ同一相のスロットで構成さ
れるスロット群に絶縁被覆された導体線を1つのスロッ
トから上記固定子鉄心の軸方向の外側に延出し、ついで
周方向に延びて次のスロットに入るように波状に巻装さ
れたa相、b相、c相、d相、e相およびf相の巻線を
有し、 上記第1の3相交流巻線は、上記a相の巻線と、上記b
相の巻線と、上記c相の巻線とを交流結線して構成さ
れ、 上記第2の3相交流巻線は、上記d相の巻線と、上記e
相の巻線と、上記f相の巻線とを交流結線して構成さ
れ、 上記a相、b相、c相、d相、e相およびf相の巻線が
径方向に6層に並んで上記固定子鉄心に装着され、 上記第1の3相交流巻線を構成する1つの巻線が径方向
の内周側の3層の1つを構成し、かつ、上記第1の3相
交流巻線を構成する他の1つの巻線が径方向の外周側の
3層の1つを構成していることを特徴とする車両用交流
発電機。 - 【請求項3】 上記第1の3相交流巻線を構成する巻線
と、上記第2の3相交流巻線を構成する巻線とが、径方
向に交互に並んでいることを特徴とする請求項2記載の
車両用交流発電機。 - 【請求項4】 上記a相の巻線および上記e相の巻線が
径方向の内周側、中央および外周側の2層の1つを構成
し、上記b相の巻線および上記f相の巻線が径方向の内
周側、中央および外周側の2層の他の1つを構成し、上
記c相の巻線および上記d相の巻線が径方向の内周側、
中央および外周側の2層の残りの1つを構成しているこ
とを特徴とする請求項3記載の車両用交流発電機。 - 【請求項5】 上記固定子巻線のコイルエンド群は、1
つのスロットから延出し、周方向に延びて次の同一相の
スロットに入る上記導体線の部位からなるコイルエンド
で構成され、ワニスが上記コイルエンド群に含浸されて
いることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか
に記載の車両用交流発電機。 - 【請求項6】 上記a相、b相、c相、d相、e相およ
びf相の巻線が振り分け巻線で構成されていることを特
徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の車両
用交流発電機。 - 【請求項7】 径方向に隣り合う上記コイルエンドの渡
り部が軸方向にずれていることを特徴とする請求項1乃
至請求項6のいずれかに記載の車両用交流発電機。 - 【請求項8】 連続線を環状に所定回巻回してなる環状
巻線ユニットを形成する環状巻線ユニット形成工程と、
上記環状巻線ユニットから周方向に等角ピッチで配列さ
れたスロット収納部を連結部により径方向の内周側およ
び外周側で連結してなる星形巻線ユニットを形成する星
形巻線ユニット形成工程と、毎極毎相当たり2個の割合
でスロットが形成された円筒状の固定子鉄心に6相分の
上記星形巻線ユニットを装着する巻線ユニット装着工程
とを備えた車両用交流発電機の固定子の製造方法におい
て、 上記巻線ユニット装着工程は、3相分の上記星形巻線ユ
ニットを周方向に所定量ずらして重ねて上記固定子鉄心
に装着する第1の巻線ユニット装着工程と、残る3相分
の上記星形巻線ユニットを周方向に所定量ずらして重ね
て上記固定子鉄心に装着する第2の巻線ユニット装着工
程とを有していることを特徴とする車両用交流発電機の
固定子の製造方法。 - 【請求項9】 上記第1および第2の巻線ユニット装着
工程において、3相分の上記星形巻線ユニットが、それ
ぞれの上記スロット収納部を周方向に互いに2スロット
分ずらして重ねられて上記固定子鉄心に装着されている
ことを特徴とする請求項8記載の車両用交流発電機の固
定子の製造方法。 - 【請求項10】 連続線を環状に所定回巻回してなる環
状巻線ユニットを形成する環状巻線ユニット形成工程
と、上記環状巻線ユニットから周方向に等角ピッチで配
列されたスロット収納部を連結部により径方向の内周側
および外周側で連結してなる星形巻線ユニットを形成す
る星形巻線ユニット形成工程と、毎極毎相当たり2個の
割合でスロットが形成された円筒状の固定子鉄心に6相
分の上記星形巻線ユニットを装着する巻線ユニット装着
工程とを備えた車両用交流発電機の固定子の製造方法に
おいて、 上記巻線ユニット装着工程は、2相分の星形巻線ユニッ
トを周方向に所定量ずらして重ねて上記固定子鉄心に装
着する第1の巻線ユニット装着工程と、他の2相分の上
記星形巻線ユニットを周方向に所定量ずらして重ねて上
記固定子鉄心に装着する第2の巻線ユニット装着工程
と、残る2相分の上記星形巻線ユニットを周方向に所定
量ずらして重ねて上記固定子鉄心に装着する第3の巻線
ユニット装着工程とを有していることを特徴とする車両
用交流発電機の固定子の製造方法。 - 【請求項11】 上記第1、第2および第3の巻線ユニ
ット装着工程において、2相分の上記星形巻線ユニット
が、それぞれスロット収納部を周方向に互いに3スロッ
ト分ずらして重ねられて上記固定子鉄心に装着されてい
ることを特徴とする請求項10記載の車両用交流発電機
の固定子の製造方法。
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