JP2003088021A - 交流発電機の固定子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、固定子巻線を振り分け巻線で構
成し、導体線の絶縁被膜の損傷発生を抑えて、導体線同
士の短絡事故を低減できる交流発電機の固定子およびそ
の製造方法を得ることを目的とする。 【解決手段】 固定子巻線４２は、それぞれ導体線４４
を３スロット毎に巻装して構成された３つの振り分け巻
線４３を備えている。そして、導体線４４のスロット収
納部４４ａは断面長方形に成形され、コイルエンド部４
４ｂは円形断面に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、交流発電機に関
し、特に自動車等に搭載される、小形化・高出力化の可
能な交流発電機の固定子およびその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の交流発電機の固定子は、円形断面
を有する導体線を固定子鉄心のスロットに巻装し、つい
でスロット内に収納されている導体線をスロット深さ方
向に押圧し、その後固定子鉄心のティース部先端を周方
向両側に押し広げてスロット開口を半開口として、作製
されていた。

【０００３】しかしながら、円形断面の導体線をスロッ
ト内に収納する場合、導体線間に必然的に生じる空間に
より占積率（スロット内での導体線の占める割合）が向
上されず、発電機の出力向上が図られない、という不具
合があった。また、円形断面の導体線をスロットに巻装
した場合、導体線同士がスロット内で交差したりして、
導体線がスロット内に整列状態に収納されない。この収
納状態の導体線をスロット深さ方向に押圧すると、導体
線の表面の絶縁被膜が損傷し、導体線同士の短絡を発生
させることになる。その結果、固定子の生産性が低下し
てまう、という不具合もあった。

【０００４】このような不具合を解消するために、円形
断面の導体線を所定回巻回して巻線を作製し、この巻線
のスロットに収納される導体線の部位を四角形断面に加
圧成形し、その後四角形断面に成形された導体線の部位
をスロットに挿入するようにして巻線を固定子鉄心に巻
装して作製された交流発電機の固定子が、例えば特開昭
６３−１９４５４３号公報に提案されている。

【０００５】図２３は例えば特開昭６３−１９４５４３
号公報に記載された従来の交流発電機の固定子を示す要
部断面図、図２４乃至図２６はそれぞれ従来の交流発電
機の固定子における固定子巻線の形成方法を説明する
図、図２７は従来の交流発電機の固定子における固定子
巻線組み込み前の固定子鉄心の要部を示す斜視図、図２
８は従来の交流発電機の固定子における固定子鉄心の鍔
部形成方法を説明する図である。

【０００６】従来の交流発電機の固定子１は、図２３に
示されるように、固定子鉄心２と、固定子鉄心２に巻装
された固定子巻線４とを備えている。固定子鉄心２は、
所定形状に打ち抜き成形された鋼板を所定枚積層して作
製され、円環状のコアバック部６から径方向内方に延設
されたティース部７が周方向に所定ピッチで配列されて
構成されている。そして、スロット３が隣り合うティー
ス部７間に画成されている。また、鍔部５が各ティース
部７の先端部に周方向両側に突出するように形成されて
いる。この鍔部５は、磁束を収集する働きを有するとと
もに、スロット３の開口の約半分を閉じ、固定子巻線４
の飛び出しを防止する働きを有する。固定子巻線４は、
三相出力が得られるように固定子鉄心２に巻装して構成
されている。そして、各スロット３内には、後述するよ
うに円形断面の導体線１１の一部を長方形断面に加圧変
形してなるスロット収納部１２ａが径方向に１列に並ん
で収納されている。また、各スロット３内には、耐熱性
の高いインシュレータ８が装着され、固定子鉄心２と固
定子巻線４との電気的絶縁を確保している。

【０００７】ついで、固定子巻線４の形成方法について
説明する。まず、図２４に示されるように、１本の円形
断面の導体線１１を略長方形に所定回（例えば６回）巻
回して長方形巻回部１２を形成し、さらにこの長方形巻
回部１２から延出する導体線１１を所定回巻回して次の
長方形巻回部１２を形成するようにして、複数個の長方
形巻回部１２を有する重ね巻き巻線１０を作製する。次
に、重ね巻き巻線１０の各長方形巻回部１２が、図２５
に示されるように、加圧成形機１３に装着される。この
時、スロット収納部１２ａが１列に重ね合わされてバネ
１６で摺動自在に支持されたスライダ１４とストッパ１
５との間に挿入される。そして、スロット収納部１２ａ
がプッシャ１７により矢印方向に加圧される。これによ
り、重ね巻き巻線１０は、図２６に示されるように、ス
ロット収納部１２ａが長方形断面に成形される。なお、
スロット収納部１２ａ間を連結するコイル端部１２ｂは
円形断面となっている。

【０００８】このように構成された重ね巻き巻線１０
は、図２７に示される固定子鉄心２の各スロット３内
に、スロット収納部１２ａを内周側から挿入される。こ
の時、重ね巻き巻線１０は、スロット収納部１２ａが３
スロット毎のスロット３に挿入されて固定子鉄心２に巻
装されている。そして、各スロット３内には、図２８の
（ａ）に示されるように、インシュレータ８が装着さ
れ、スロット収納部１２ａが径方向に１列に並んで６層
収納されている。また、３つの重ね巻き巻線１０が、ス
ロット収納部１２ａが挿入されるスロット３を１スロッ
トづつずらして固定子鉄心２に巻装されて、固定子巻線
４を構成している。ついで、固定子鉄心２のティース部
７の先端面に、図２８の（ｂ）に矢印Ｆで示される方向
に、ローラ等（図示せず）で加圧する。これにより、テ
ィース部７の先端部に形成されていた貫通穴９が押しつ
ぶされ、貫通穴９の周方向両側の部位が周方向外側に押
し出され、鍔部５が形成される。

【０００９】この従来の固定子１では、長方形断面のス
ロット収納部１２ａが各スロット３内に径方向に１列に
並んで６層に収納されている。そして、１つのスロット
３から引き出されて、周方向の一側に３スロット離れた
次のスロット３に引き入れられる各重ね巻き巻線１０の
６本のコイル端部１２ｂの束が、それぞれ周方向に６ス
ロットピッチで配列されてコイルエンド群を構成してい
る。このコイルエンド群では、コイル端部１２ｂの束の
径方向における重なりは、最大で３束となっている。

【００１０】このように構成された従来の固定子１にお
いては、重ね巻き巻線１０のスロット収納部１２ａが、
スロット３に挿入されるに先立って、長方形断面に形成
されているので、スロット３内に収納されたスロット収
納部１２ａ間に隙間が生じにくくなる。その結果、占積
率が向上され、発電機の出力向上が図られられる。ま
た、１本の導体線１１を用いて重ね巻き巻線１０を形成
した後、加圧成形機１３を用いて重ね巻き巻線１０の長
方形巻回部１２のスロット収納部１２ａを長方形断面に
加圧変形しているので、スロット収納部１２ａをスライ
ダ１４とストッパ１５との間に整列状態にセットでき、
加圧変形に起因する導体線１１の絶縁被膜の損傷発生を
抑えることができる。その結果、導体線１１同士の短絡
発生が抑えられ、固定子１の生産性の低下を防止するこ
とができる。また、コイル端部１２ｂが円形断面を有し
ているので、コイル端部１２ｂ同士の擦れに起因する絶
縁被膜の損傷発生が抑えられ、絶縁性が向上される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の交流発電機の固
定子１では、３つの重ね巻き巻線１０がスロット収納部
１２ａを挿入するスロット３を１スロットづつずらして
固定子鉄心２に巻装されて構成されているので、固定子
鉄心２の軸端側において、６本のコイル端部１２ｂの束
が径方向に関して最大３束重なっている。そこで、コイ
ル端部１２ｂの束間の干渉に起因する大きな曲げ応力が
コイル端部１２ｂに作用することになる。この曲げ応力
がスロット収納部１２ａとコイル端部１２ｂとの境界部
に集中し、該境界部の絶縁被膜が損傷し、導体線１１同
士の短絡事故を発生させるという課題があった。

【００１２】また、従来の交流発電機の固定子１の製造
方法では、重ね巻き巻線１０のスロット収納部１２ａを
固定子鉄心２の各スロット３に内周側から挿入し、その
後ティース部７の先端面を内周側から押圧してティース
部７の先端部を塑性変形させて周方向両側に延出する鍔
部５を形成しているので、鍔部５の形状にばらつきが生
じしてしまう。その結果、固定子１を交流発電機に搭載
した際に、磁気回路がアンバランスとなり、電磁音の悪
化をもたらしてしまうという課題があった。

【００１３】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、固定子巻線を振り分け巻線で構
成し、１つのスロットから延出するコイルエンド部を周
方向両側に振り分けて、各スロット対のスロット収納部
を連結するコイルエンド部の本数を削減し、コイルエン
ド部の束間の干渉に起因する曲げ応力を低減し、導体線
の絶縁被膜の損傷発生を抑えて、導体線同士の短絡事故
を低減できる交流発電機の固定子およびその製造方法を
得ることを目的とする。また、固定子巻線のスロット収
納部を固定子鉄心の各スロットに軸方向から挿入するよ
うにして、固定子鉄心の成形時に、プレス打ち抜き成形
により鍔部をティース部の先端に一体に形成できるよう
にし、交流発電機に搭載した際の電磁音の悪化を低減で
きる交流発電機の固定子の製造方法を得ることを目的と
する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明による交流発電
機の固定子は、円環状のコアバック部、該コアバック部
からそれぞれ径方向内方に延出し、かつ、周方向に所定
ピッチで配設されたティース部、隣り合う該ティース部
により画成されたスロットおよび該ティース部の先端部
から周方向両側に延出された鍔部を有する固定子鉄心
と、上記固定子鉄心の所定スロット毎の上記スロットで
構成されたスロット群のそれぞれに巻装された複数の巻
線からなる固定子巻線とを備えた交流発電機の固定子に
おいて、上記各巻線は、導体線を、上記スロットの両端
から延出し、周方向の両側に振り分けられて周方向の両
側に上記所定スロット離れた上記スロットにそれぞれ入
るように、上記スロット群に振り分け巻きに巻装して構
成され、上記導体線は、上記スロットに収納されるスロ
ット収納部が断面扁平に成形され、上記スロット収納部
の端部同士を連結するコイルエンド部が断面略円形に成
形され、上記スロット収納部は、径方向に少なくとも１
列に配列されて複数層に上記スロット内に収納されてい
るものである。

【００１５】また、上記スロット収納部は、その周方向
幅が上記スロットの周方向幅に略一致され、上記スロッ
ト内に径方向に重なって１列に配列されて収納されてい
るものである。

【００１６】また、上記スロット収納部は、その周方向
幅が上記スロットの開口幅より大きく形成されているも
のである。

【００１７】また、上記スロットは、内径側を先細りと
する略台形形状に形成され、上記スロット内に径方向に
配列された上記スロット収納部の扁平率が上記スロット
の略台形形状に適合するように外径側から内径側に順次
小さくなるように形成されているものである。

【００１８】また、断面扁平形状を有するスロット開口
通過部が上記スロット収納部と上記固定子鉄心の軸端一
側の上記コイルエンド部との境界部に形成され、該スロ
ット開口通過部がその断面の長手方向を径方向に略一致
させて配置され、かつ、その周方向幅が上記スロットの
開口幅より小さく形成されているものである。

【００１９】また、上記スロットが毎極毎相当たり複数
個の割合で形成されているものである。

【００２０】また、絶縁性樹脂が上記複数の巻線のコイ
ルエンド部で構成されるコイルエンド群に塗布されてい
るものである。

【００２１】また、この発明による交流発電機の固定子
の製造方法は、円環状のコアバック部、該コアバック部
からそれぞれ径方向内方に延出し、かつ、周方向に所定
ピッチで配設されたティース部、隣り合う該ティース部
により画成されたスロットおよび該ティース部の先端部
から周方向両側に延出された鍔部を有する固定子鉄心
と、上記固定子鉄心の所定スロット毎の上記スロットで
構成されたスロット群のそれぞれに巻装された複数の振
り分け巻線からなる固定子巻線とを備えた交流発電機の
固定子の製造方法において、磁性鋼板を積層一体化して
上記固定子鉄心を作製する工程と、断面略円形に成形さ
れた導体線をリング状に所定回巻回して巻線ユニットを
作製する工程と、上記巻線ユニットを折り曲げて、直線
状のスロット収納部が長さ方向を径方向に略一致させて
周方向に所定スロットピッチで配列され、約半数の該ス
ロット収納部がコ字状のコイルエンド部で該所定スロッ
トピッチ離れたスロット収納部の端部を内周側および外
周側で交互に連結され、残る該スロット収納部がコ字状
の該コイルエンド部で該所定スロットピッチ離れたスロ
ット収納部の端部を内周側および外周側で交互に連結さ
れて、上記約半数の該スロット収納部の端部を連結する
上記コイルエンド部と上記残りの該スロット収納部の端
部を連結する上記コイルエンド部とが径方向に相対する
星形パターンの星形巻線ユニットを作製する工程と、上
記星形巻線ユニットの上記スロット収納部を断面扁平に
塑性変形させる工程と、上記星形巻線ユニットを成形し
て、上記スロット収納部がその長さ方向を平行として周
方向に上記所定スロットピッチで配列された円筒状の振
り分け巻線ユニットを作製する工程と、スロット開口を
構成する上記鍔部間に上記振り分け巻線ユニットの軸方
向一端側の上記コイルエンド部の一部を通しつつ、上記
スロット収納部を上記スロット内に挿入して、該振り分
け巻線ユニットを上記固定子鉄心に軸方向から装着する
工程とを備えたものである。

【００２２】また、上記振り分け巻線ユニットを上記固
定子鉄心に装着する工程に先だって、上記振り分け巻線
ユニットの軸方向一端側の上記コイルエンド部を径方向
内方に折り曲げる工程を備えたものである。

【００２３】また、上記振り分け巻線ユニットを上記固
定子鉄心に装着する工程に先だって、上記振り分け巻線
ユニットの軸方向一端側の上記コイルエンド部の上記ス
ロット収納部側を塑性変形させて扁平断面を有するスロ
ット開口通過部を形成する工程を備えたものである。

【００２４】また、上記星形巻線ユニットの上記スロッ
ト収納部を断面扁平に塑性変形させる工程において、上
記星形巻線ユニットを構成する上記スロット収納部の全
数を一括してプレス成形するようにしたものである。

【００２５】また、上記星形巻線ユニットの上記スロッ
ト収納部を断面扁平に塑性変形させる工程において、上
記星形巻線ユニットを構成する上記スロット収納部を、
上記スロット内の径方向における該スロット収納部の同
一配列層毎に分けてプレス成形するようにしたものであ
る。

【００２６】また、上記振り分け巻線を上記固定子鉄心
に装着する工程において、上記固定子巻線を構成する複
数の上記振り分け巻線が、上記スロット収納部を周方向
に１スロットピッチづつずらして同心状に重ね合わせら
れて、一括して上記固定子鉄心に装着されるものであ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
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に係る固
定子を搭載した車両用交流発電機を示す縦断面図、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における固定子巻線のスロ
ット収納状態を示す一部断面図である。

【００２８】この車両用交流発電機２０は、図１に示さ
れるように、それぞれ略椀形状のアルミ製のフロントブ
ラケット２１およびリヤブラケット２２から構成された
ハウジング２３と、このハウジング２３内に設けられ、
一端部にプーリ２４が固定されたシャフト２６と、この
シャフト２６に固定されたランドル型の回転子２７と、
この回転子２７の軸方向両端部に固定されたファン２５
と、回転子２７を包囲するようにケース２３に固定され
た固定子４０と、シャフト２６の他端部に固定されて回
転子２７に電流を供給するスリップリング２８と、スリ
ップリング２８の表面に摺動する一対のブラシ２９と、
このブラシ２９を収納するブラシホルダ３０と、固定子
４０に電気的に接続され、固定子４０で生じた交流を直
流に整流する整流器３１と、ブラシホルダ３０に嵌着さ
れて、固定子４０で生じた交流電圧の大きさを調整する
レギュレータ３２とを備えている。

【００２９】回転子２７は、電流を流して磁束を発生す
る界磁巻線３３と、この界磁巻線３３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３４、３５とを備えている。そして、一対のポール
コア３４、３５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３４ａ、３５ａが外周縁部に周
方向に等角ピッチで突設されており、これらの爪状磁極
３４ａ、３５ａを噛み合わせるように対向させてシャフ
ト２６に固着されている。固定子４０は、磁性鋼板を積
層してなる円筒状の固定子鉄心４１と、固定子鉄心４１
に巻装された固定子巻線４２とから構成されている。そ
して、固定子４０は、爪状磁極３４ａ、３５ａの外周面
と固定子鉄心４１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２１とリヤブラケ
ット２２とに挟持されている。

【００３０】ついで、固定子４０の構造について図２お
よび図３を参照しつつ説明する。固定子鉄心４１は、所
定形状にプレス加工された磁性鋼板を積層一体化して円
筒状に作製され、円環状のコアバック部４１ａ、コアバ
ック部４１ａからそれぞれ径方向内方に延出し、かつ、
周方向に所定ピッチで配設されたティース部４１ｂ、隣
り合うティース部４１ｂにより画成されたスロット４１
ｃおよびティース部４１ｂの先端部から周方向両側に延
出された鍔部４１ｄを有している。ここで、スロット４
１ｃは毎極毎相当たり１の割合で周方向に等角ピッチで
形成されている。つまり、回転子２７の１２個の爪状磁
極３４ａ、３５ａに対して、１つの３相交流巻線からな
る固定子巻線４２が得られるように、３６個のスロット
４１ｃが固定子鉄心４１に設けられている。また、各テ
ィース部４１ｂが断面長方形に形成されているので、隣
り合うティース部４１ｂにより画成されるスロット４１
ｃは、内径側を先細りとする略台形形状に形成されてい
る。

【００３１】固定子巻線４２は、装着されるスロット４
１ｃを１スロットづつずらして固定子鉄心４１に装着さ
れた３相分の振り分け巻線４３を備えている。そして、
３相分の振り分け巻線４３が交流結線、例えばＹ結線さ
れて３相交流巻線を構成している。各振り分け巻線４３
は、絶縁被膜が被覆された銅線材からなる１本の導体線
４４を３スロット毎のスロット４１ｃに周方向一側に波
状に５ターン巻回し、引き続いて３スロット毎のスロッ
ト４１ｃに周方向他側に波状に５ターン巻回して構成さ
れている。そして、導体線４４は、スロット４１ｃ内に
収納されている導体線４４の部位（以下、スロット収納
部４４ａとする）が断面長方形に成形され、固定子鉄心
４１の軸端側で３スロット離れたスロット４１ｃに収納
されているスロット収納部４４ａを連結している導体線
４４の部位（以下、コイルエンド部４４ｂとする）が断
面円形に成形されている。ここで、スロット収納部４４
ａの断面長方形の長辺長さが鍔部４１ｄ間（スロット開
口）の隙間より大きく、コイルエンド部４４ｂの直径が
鍔部４１ｄ間の隙間より小さくなっている。

【００３２】そして、各スロット４１ｃには、図３に示
されるように、スロット収納部４４ａが、断面長方形の
長手方向を周方向に向けて、かつ、互いに密接して径方
向に２列に並んで５層に配列して収納されている。な
お、図３では、スロット収納部４４ａとスロット４１ｃ
の内壁面との間に大きな隙間があるように示されている
が、これはスロット収納部４４ａの配列状態を模式的に
示したもので、実際には、スロット収納部４４ａはスロ
ット４１ｃ内に密に収納されている。また、図３には示
されていないが、インシュレータがスロット４１ｃ内に
装着されていてもよい。

【００３３】また、１つのスロット４１ｃに収納されて
いる５本のスロット収納部４４ａは、固定子鉄心４１の
軸端一側で、周方向一側に３スロット離れたスロット４
１ｃに収納されている５本のスロット収納部４４ａにそ
れぞれコイルエンド部４４ｂにより連結され、固定子鉄
心４１の軸端他側で、周方向他側に３スロット離れたス
ロット４１ｃに収納されている５本のスロット収納部４
４ａにそれぞれコイルエンド部４４ｂにより連結されて
いる。さらに、１つのスロット４１ｃに収納されている
残りの５本のスロット収納部４４ａは、固定子鉄心４１
の軸端一側で、周方向他側に３スロット離れたスロット
４１ｃに収納されている５本のスロット収納部４４ａに
それぞれコイルエンド部４４ｂにより連結され、固定子
鉄心４１の軸端他側で、周方向一側に３スロット離れた
スロット４１ｃに収納されている５本のスロット収納部
４４ａにそれぞれコイルエンド部４４ｂにより連結され
ている。

【００３４】このように構成された固定子巻線４２は、
各スロット４１ｃから延出する導体線４４が周方向両側
に半数づつ振り分けられている。そして、それぞれの振
り分け巻線４３においては、５本のコイルエンド部４４
ｂの束が、３スロットピッチで周方向に配列されてい
る。そこで、固定子鉄心４１の軸端両側において、３ス
ロットピッチで周方向に配列されたコイルエンド部４４
ｂの束の層が、互いに１スロットずれて３層に配列され
て、固定子巻線４２のコイルエンド群４２ｆ、４２ｒを
構成している。

【００３５】このように構成された車両用交流発電機２
０では、バッテリ（図示せず）からブラシ２９、スリッ
プリング２８を通じて界磁巻線３３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３４の爪
状磁極３４ａがＮ極に着磁され、ポールコア３５の爪状
磁極３５ａがＳ極に着磁される。一方、エンジンによっ
てプーリ２４が駆動され、シャフト２６によって回転子
２７が回転される。この回転子２７の回転により、回転
磁界が固定子鉄心４１に与えられ、固定子巻線４２に起
電力が発生する。固定子巻線４２で発生された交流の起
電力が整流器３１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３２により調整され
る。そして、整流器３１の出力がバッテリに充電され
る。

【００３６】この実施の形態１によれば、スロット収納
部４４ａが断面長方形に形成されているので、スロット
収納部４４ａを互いに密接させてスロット４１ｃ内に収
納できる。その結果、スロット収納部４４ａ間の隙間が
少なくなり、占積率の向上が図られ、高出力の発電機を
実現できる。

【００３７】振り分け巻線４３を固定子鉄心４１に巻装
する際、固定子鉄心４１に巻装された振り分け巻線４３
のコイルエンド部４４ｂを整形する際、さらには自動車
から車両用交流発電機２０に振動が加わる際に、コイル
エンド部４４ｂ同士が擦れあう。この時、コイルエンド
部が断面矩形であると、その角部に擦られた絶縁被膜が
損傷することになる。しかし、この固定子４０では、コ
イルエンド部４４ｂが断面円形に成形されているので、
コイルエンド部４４ｂ同士の擦れに起因する絶縁被膜の
損傷発生が抑えられ、絶縁性が向上される。

【００３８】また、固定子巻線４２が、振り分け巻線４
３により構成されているので、３スロット離れたスロッ
ト４１ｃ内に収納されているスロット収納部４４ａを連
結しているコイルエンド部４４ｂの本数が半減する。つ
まり、この固定子４０では、３スロット離れたスロット
４１ｃ内に収納されているスロット収納部４４ａを連結
しているコイルエンド部４４ｂの本数が５本となる。仮
に、導体線を、１つのスロットから延出するたびに、周
方向一側に３スロット離れたスロットに入るように巻回
する従来の巻線構造では、該コイルエンド部の本数は１
０本となる。そこで、コイルエンド部の太さおよび導体
線の巻回数が同一であれば、この固定子４０において
は、従来の巻線構造に比べて、３スロット離れたスロッ
ト４１ｃ内に収納されているスロット収納部４４ａを連
結しているコイルエンド部４４ｂの本数が減る分、コイ
ルエンド部４４ｂの束が径方向に関して重なって互いに
干渉することに起因して各コイルエンド部４４ｂに作用
する曲げ応力は低減される。その結果、この曲げ応力が
スロット収納部４４ａとコイルエンド部４４ｂとの境界
部に集中しても、境界部の絶縁被膜が損傷しにくくな
り、導体線４４同士の短絡事故の発生が抑えられる。

【００３９】また、各振り分け巻線４３が導体線４４を
各スロット４１ｃの両端から延出し、周方向の両側に振
り分けられて周方向の両側に３スロット離れたスロット
４１ｃにそれぞれ入るように巻装して構成されている。
そこで、コイルエンド部４４ｂ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４２ｆ、４２ｒにお
ける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４２ｆ、４２ｒの周方向における凹凸が少なく
なるので、車両用交流発電機２０の駆動時に、コイルエ
ンド群４２ｆ、４２ｒと回転子２７およびファン２５と
の間の圧力変動に起因して発生する風騒音が低減され
る。

【００４０】また、スロット収納部４４ａが径方向に２
列に並んでスロット４１ｃ内に収納されているので、ス
ロット収納部が径方向に１列に並んでスロット内に収納
されている場合に比べて、スロット収納部の扁平率（＝
断面矩形の長辺長さ／断面矩形の短辺長さ）を小さくで
きる。なお、断面円形の導体を断面矩形に塑性変形させ
てスロット収納部を形成する場合、扁平率が小さいほ
ど、導体の変形度合いが小さい。そこで、スロット収納
部の扁平率が小さい分、塑性変形工程における絶縁被膜
の損傷発生が抑えられ、絶縁性が向上される。また、ス
ロット収納部４４ａの断面長方形の長辺長さがスロット
開口より大きく形成されているので、スロット収納部４
４ａのスロット４１ｃからの飛び出しがない。

【００４１】ついで、固定子４０の製造方法について図
４乃至図８を参照しつつ説明する。ここで、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の固定子の
製造方法における星形巻線ユニットを製造する工程を説
明する工程図、図５および図６はそれぞれこの発明の実
施の形態１に係る車両用交流発電機の固定子における振
り分け巻線ユニットを示す斜視図および要部拡大図、図
７はこの発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機の
固定子の製造方法における振り分け巻線ユニットを固定
子鉄心に装着する工程を説明する工程図、図８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の製
造方法における振り分け巻線ユニットの固定子鉄心への
装着過程を説明する要部断面図である。

【００４２】まず、図４の（ａ）に示されるように、絶
縁被膜が被覆された断面円形の銅線材からなる１本の導
体線４４Ａをリング状に５回巻回して第１の巻線ユニッ
ト４５Ａを作製し、引き続いてリング状に５回巻回して
第２の巻線ユニット４５Ｂを作製する。ついで、図４の
（ｂ）に示されるように、第１および第２の巻線ユニッ
ト４５Ａ、４５Ｂを折り曲げて、隣り合う直線状のスロ
ット収納部４６ａの端部をコ字状のコイルエンド部４６
ｂにより内周側および外周側で交互に連結する星形パタ
ーンを有する第１および第２の星形巻線ユニット４６
Ａ、４６Ｂを作製する。第１および第２の星形巻線ユニ
ット４６Ａ、４６Ｂでは、５本のスロット収納部４６ａ
の束が周方向に所定間隔をもって１２束配列されてい
る。その後、第１および第２の星形巻線ユニット４６
Ａ、４６Ｂを連結している導体線４４Ａの部位で折り返
し、図４の（ｃ）に示されるように、両星形パターンの
山部と谷部とが重なるように、即ちコイルエンド部４６
ｂが径方向に相対するように、第１および第２の星形巻
線ユニット４６Ａ、４６Ｂを重ね合わせ、星形巻線ユニ
ット４６を作製する。

【００４３】ついで、星形巻線ユニット４６のスロット
収納部４６ａの各束を加圧成形機（図示せず）にセット
する。この時、各束のスロット収納部４６ａは加圧方向
に１列に重ねられる。そして、プッシャ（図示せず）に
よりスロット収納部４６ａの全束を一括で加圧する。こ
れにより、スロット収納部４６ａは断面円形から断面長
方形に塑性変形される。そして、各スロット収納部４６
ａはほぼ同一の断面形状となる。ここで、加圧成形機
は、従来の加圧成形機１３におけるスライダ１４および
ストッパ１５の対が周方向に所定対配列されたものであ
る。

【００４４】そして、図５および図６に示されるよう
に、星形巻線ユニット４６を円筒状に成形して振り分け
巻線ユニット４７を作製する。この振り分け巻線ユニッ
ト４７は、導体線４４を波巻きに１０ターン巻回したも
のである。そして、１０本のスロット収納部４７ａ（断
面長方形に塑性変形されたスロット収納部４６ａに相
当）の束が長さ方向を軸方向に平行として周方向に３ス
ロットピッチで配列されている。また、スロット収納部
４７ａの各束の５本づつがコイルエンド部４７ｂ（コイ
ルエンド部４６ｂに相当）により軸方向両端で交互に連
結されている。さらに、スロット収納部４７ａの各束の
残り５本づつが、同様に、コイルエンド部４７ｂにより
軸方向両端で交互に連結されている。なお、５本づつの
スロット収納部４７ａを連結するコイルエンド部４７ｂ
は軸方向で相対している。

【００４５】ついで、振り分け巻線ユニット４７の軸方
向一端側のコイルエンド部４７ｂを径方向内側に折り曲
げる。そして、図７に示されるように、振り分け巻線ユ
ニット４７を固定子鉄心４１に対して軸方向から装着す
る。この時、図８に示されるように、径方向内側に曲げ
られたコイルエンド部４７ｂのスロット収納部４７ａ近
傍の部位が鍔部４１ｄ間（スロット開口）を軸方向に移
動し、スロット収納部４７ａがスロット４１ｃ内に引き
入れられる。そして、スロット収納部４７ａが完全にス
ロット４１ｃ内に引き入れられた後、径方向内側に曲げ
られたコイルエンド部４７ｂを軸方向に延びるように戻
し、１つの振り分け巻線ユニット４７が固定子鉄心４１
に装着される。そして、次の振り分け巻線ユニット４７
が、挿入されるスロット４１ｃを１スロットづらして同
様に固定子鉄心４１に装着される。さらに、もう１つの
振り分け巻線ユニット４７が同様に固定子鉄心４１に装
着され、図２に示される固定子４０が得られる。

【００４６】この実施の形態１による固定子の製造方法
によれば、振り分け巻線ユニット４７のスロット収納部
４７ａが、スロット４１ｃに挿入されるに先立って、断
面長方形に形成されているので、スロット収納部１２ａ
をスロット４１ｃ内に隙間なく収納することができる。
その結果、占積率が向上され、発電機の出力向上が図ら
れられる。また、断面円形の導体線４４Ａを用いて星形
巻線ユニット４６を形成した後、加圧成形機を用いて星
形巻線ユニット４６のスロット収納部４６ａを断面長方
形に加圧変形しているので、スロット収納部４６ａを治
具（例えば、スライダとストッパとの間）に整列状態に
セットでき、絡み合った導体線４４Ａを加圧変形するこ
と起因する絶縁被膜の損傷発生を抑えることができる。
その結果、導体線４４同士の短絡発生が抑えられ、固定
子４０の生産性の低下を防止することができる。また、
全スロット収納部４６ａを一度に加圧成形しているの
で、スロット収納部を断面長方形に塑性変形させる工程
が簡略化される。また、コイルエンド部４７ｂが円形断
面を有しているので、固定子の製造工程におけるコイル
エンド部４７ｂ同士の擦れに起因する絶縁被膜の損傷発
生が抑えられ、絶縁性が向上される。

【００４７】また、振り分け巻線ユニット４７のコイル
エンド部４７ｂの一部を鍔部４１ｄ間に通しつつ、スロ
ット収納部４７ａをスロット４１ｃ内に挿入するよう
に、振り分け巻線ユニット４７を固定子鉄心４１に軸方
向から装着しているので、固定子鉄心４１を作製する段
階で鍔部４１ｄをティース部４１ｂの先端部に形成でき
る。そこで、従来の固定子１の製造方法における鍔部５
を作製する工程が不要となり、製造工程の簡略化が図ら
れる。また、鍔部４１ｄは、固定子鉄心４１の材料であ
る磁性鋼板をプレス成形する際に同時に形成できるの
で、鍔部４１ｄの形状、即ちティース部４１ｂの先端形
状を高精度に形成できる。そこで、固定子４０を車両用
交流発電機に搭載した際に、磁気回路がバランスよく形
成され、電磁音の悪化が抑制される。さらに、固定子鉄
心４１に装着するに先立って、振り分け巻線ユニット４
７のコイルエンド部４７ｂが径方向内側に曲げられてい
るので、コイルエンド部４７ｂが固定子鉄心４１に干渉
されることなく、コイルエンド部４７ｂの一部を鍔部４
１ｄ間に通すことができる。そこで、振り分け巻線ユニ
ット４７の装着作業性が向上されるとともに、コイルエ
ンド部４７ｂと固定子鉄心４１との干渉に起因する絶縁
被膜の損傷発生も抑えられる。

【００４８】なお、上記実施の形態１では、スロット４
１ｃが略台形形状に形成されているものとしているが、
ティース部を断面台形に形成してスロットを略長方形に
形成してもよい。この場合、径方向に２列に配列したス
ロット収納部４４ａの束をスロットの内形形状に適合す
るようにできるので、占積率が高められるとともに、振
動などによるスロット収納部のスロット内での変位が抑
えられ、絶縁被膜の損傷発生が抑えられる。また、上記
実施の形態１による固定子４０において、コイルエンド
群４２ｆ、４２ｒにワニスなどの絶縁性樹脂を塗布する
ようにしてもよい。この場合、絶縁性樹脂がコイルエン
ド部４４ｂ同士を固着し、振動に起因するコイルエンド
部４４ｂ同士の擦れをなくしているので、コイルエンド
部４４ｂの絶縁被膜の損傷に伴う絶縁性の悪化が抑えら
れる。さらに、上記実施の形態１では、振り分け巻線ユ
ニット４７を１つづつ固定子鉄心４１に装着するものと
して説明しているが、３つの振り分け巻線ユニット４７
を同心状に重ね合わせ、一度にまとめて固定子鉄心４１
に装着するようにしてもよい。この場合、振り分け巻線
ユニット４７の固定子鉄心４１への装着工程が簡略化さ
れる。

【００４９】実施の形態２．図９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おける固定子巻
線のスロット収納状態を示す一部断面図である。この実
施の形態２では、断面長方形のスロット収納部４４ｃが
スロット４１ｃ内に径方向に２列に並んで５層に配列さ
れている。そして、スロット収納部４４ｃの扁平率が最
外層から最内層に順次小さくなるように形成され、径方
向に２列に配列したスロット収納部４４ｃの束がスロッ
ト４１ｃの略台形形状に適合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１と同様に構成さ
れている。

【００５０】この実施の形態２によれば、スロット収納
部４４ｃの扁平率が最外層から最内層に順次小さくなる
ように形成され、径方向に２列に配列したスロット収納
部４４ｃの束がスロット４１ｃの略台形形状に適合する
ように形成されているので、占積率が高められる。さら
に、振動などによるスロット収納部４４ｃのスロット４
１ｃ内での変位が抑えられ、絶縁被膜の損傷発生が抑え
られる。

【００５１】ここで、この実施の形態２によるスロット
収納部を断面長方形に塑性変形させる工程について説明
する。まず、上記実施の形態１と同様に、星形巻線ユニ
ット４６を作製する。ついで、星形巻線ユニット４６を
構成する第１および第２の星形巻線ユニット４６Ａ、４
６Ｂのスロット収納部４６ａの各束からスロット収納部
４６ａを１つづつ加圧成形機にセットし、１０本のスロ
ット収納部４６ａを一度に断面長方形に塑性変形させ
る。この工程を５回繰り返し、全てのスロット収納部４
６ａを断面長方形に変形させる。この時、各工程におけ
るプッシャによる加圧力を順次変えて、扁平率が５段階
に順次小さくなるように５種類の断面形状のスロット収
納部４４ｃを形成する。

【００５２】このように作製されたスロット収納部４４
ｃは、図９に示されるように、扁平率が最外層から最内
層に順次小さくなるように、スロット４１ｃ内に径方向
に２列に配列される。そして、スロット４１ｃ内に収納
されているスロット収納部４４ｃの束がスロット４１ｃ
の略台形形状に適合している。

【００５３】従って、この実施の形態２による星形巻線
ユニットのスロット収納部の断面矩形に成形する工程を
適用すれば、スロット収納部の扁平率を任意に調整する
ことができるので、略台形形状のスロット４１ｃ内に
も、高い占積率でスロット収納部を収納させることがで
きる。

【００５４】実施の形態３．上記実施の形態１では、１
本の導体線４４Ａを用いて星形巻線ユニット４７を作製
するものとしているが、この実施の形態３では、２本の
導体線４４Ａを用いて星形巻線ユニット４９を作製する
ものとしている。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。

【００５５】ここで、この実施の形態３による星形巻線
ユニットを製造する工程について図１０を参照しつつ説
明する。まず、１本の導体線４４Ａをリング状に５回巻
回して巻線ユニット４８を作製する。同様に、１本の導
体線４４Ａをリング状に５回巻回してもう１つの巻線ユ
ニット４８を作製する。ついで、各巻線ユニット４８を
折り曲げて、隣り合う直線状のスロット収納部４９ａの
端部をコ字状のコイルエンド部４９ｂにより内周側およ
び外周側で交互に連結する星形パターンを有する第１お
よび第２の星形巻線ユニット４９Ａ、４９Ｂを作製す
る。第１および第２の星形巻線ユニット４９Ａ、４９Ｂ
では、５本のスロット収納部４９ａの束が周方向に所定
間隔をもって１２束配列されている。その後、第１およ
び第２の星形巻線ユニット４９Ａ、４９Ｂを、両星形パ
ターンの山部と谷部とが重なるように、即ちコイルエン
ド部４９ｂが径方向に相対するように、第１および第２
の星形巻線ユニット４９Ａ、４９Ｂを重ね合わせ、星形
巻線ユニット４９を作製する。

【００５６】このように作製された星形巻線ユニット４
９は、第１および第２の星形巻線ユニット４９Ａ、４９
Ｂがそれぞれ１本の導体線４４Ａで作製されている点を
除いて、上記実施の形態１による星形巻線ユニット４７
と同様に構成されている。そこで、星形巻線ユニット４
７に代えて、星形巻線ユニット４９を用いて、上記実施
の形態１と同じ製造方法と採ることにより、固定子４０
と同等の固定子が得られる。従って、この実施の形態３
においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られ
る。

【００５７】実施の形態４．図１１はこの発明の実施の
形態４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４に係る車両用交流発電
機の固定子における固定子巻線のスロット収納状態を示
す一部断面図、図１３はこの発明の実施の形態４に係る
車両用交流発電機の固定子における１相分の振り分け巻
線を示す斜視図、図１４はこの発明の実施の形態４に係
る車両用交流発電機の固定子における１相分の振り分け
巻線の要部を示す拡大図である。

【００５８】図１１において、固定子鉄心４１Ａは、所
定形状にプレス加工された磁性鋼板を積層一体化して円
筒状に作製されたもので、スロット４１ｃが毎極毎相当
たり２の割合で周方向に等角ピッチで形成されている。
つまり、回転子２７の１２個の爪状磁極に対して、２つ
の３相交流巻線からなる固定子巻線４２Ａが得られるよ
うに、７２個のスロット４１ｃが固定子鉄心４１Ａに設
けられている。なお、スロット４１ｃが毎極毎相当たり
２の割合で形成されている点を除いて、上述の固定子鉄
心４１と同様に構成されている。

【００５９】固定子巻線４２Ａは、装着されるスロット
４１ｃを１スロットづつずらして固定子鉄心４１Ａに装
着された６相分の振り分け巻線４３Ａを備えている。そ
して、それぞれ３相分の振り分け巻線４３Ａが交流結
線、例えばＹ結線されて２つの３相交流巻線を構成して
いる。各振り分け巻線４３Ａは、図１３および図１４に
示されるように、絶縁被膜が被覆された銅線材からなる
１本の導体線４４を６スロット毎のスロット４１ｃに周
方向一側に波状に３ターン巻回し、引き続いて６スロッ
ト毎のスロット４１ｃに周方向他側に波状に３ターン巻
回して構成されている。そして、導体線４４は、スロッ
ト４１ｃ内に収納されているスロット収納部４４ａが断
面長方形に成形され、固定子鉄心４１Ａの軸端側で６ス
ロット離れたスロット４１ｃに収納されているスロット
収納部４４ａを連結しているコイルエンド部４４ｂが断
面円形に成形されている。さらに、スロット収納部４４
ａとコイルエンド部４４ｂとの連結部が断面扁平に成形
され、スロット開口通過部４４ｄを構成している。

【００６０】そして、各スロット４１ｃには、図１２に
示されるように、スロット収納部４４ａが、断面長方形
の長手方向を周方向に向けて、かつ、互いに密接して径
方向に１列に並んで６層に配列して収納されている。こ
こで、スロット収納部４４ａの断面長方形の長辺長さが
鍔部４１ｄ間（スロット開口）の隙間より大きくなって
いる。そして、スロット開口通過部４４ｄは、断面扁平
の長軸方向がスロット収納部４４ａの断面長方形の長手
方向と直交し、その断面扁平の短軸方向長さが鍔部４１
ｄ間の隙間より小さくなっている。

【００６１】また、１つのスロット４１ｃに収納されて
いる３本のスロット収納部４４ａは、固定子鉄心４１Ａ
の軸端一側で、周方向一側に６スロット離れたスロット
４１ｃに収納されている３本のスロット収納部４４ａに
それぞれコイルエンド部４４ｂにより連結され、固定子
鉄心４１Ａの軸端他側で、周方向他側に６スロット離れ
たスロット４１ｃに収納されている３本のスロット収納
部４４ａにそれぞれコイルエンド部４４ｂにより連結さ
れている。さらに、１つのスロット４１ｃに収納されて
いる残りの３本のスロット収納部４４ａは、固定子鉄心
４１Ａの軸端一側で、周方向他側に６スロット離れたス
ロット４１ｃに収納されている３本のスロット収納部４
４ａにそれぞれコイルエンド部４４ｂにより連結され、
固定子鉄心４１Ａの軸端他側で、周方向一側に６スロッ
ト離れたスロット４１ｃに収納されている３本のスロッ
ト収納部４４ａにそれぞれコイルエンド部４４ｂにより
連結されている。

【００６２】このように構成された固定子巻線４２Ａ
は、各スロット４１ｃから延出する導体線４４が周方向
両側に半数づつ振り分けられている。そして、それぞれ
の振り分け巻線４３Ａにおいては、３本のコイルエンド
部４４ｂの束が、６スロットピッチで周方向に配列され
ている。そこで、固定子鉄心４１Ａの軸端両側におい
て、６スロットピッチで周方向に配列されたコイルエン
ド部４４ｂの束の層が、互いに１スロットずれて６層に
配列されて、固定子巻線４２Ａのコイルエンド群４２
ｆ、４２ｒを構成している。

【００６３】従って、このように構成された固定子４０
Ａにおいても、上記実施の形態１と同様の効果が得られ
る。この固定子４０Ａにおいては、スロット４１ｃが毎
極毎相あたり２の割合で形成されているので、毎極毎相
あたり１の割合で形成されるスロットに比べてスロット
形状が細くなる。また、スロット収納部４４ａがスロッ
ト４１ｃ内に径方向に１列に並んで配列されている。そ
の結果、スロット収納部４４ａの扁平率が小さくなり、
スロット収納部４４ａの成形時における絶縁被膜の損傷
発生を抑えることができる。また、スロット開口より細
い幅を有する断面扁平のスロット開口通過部４４ｄがス
ロット収納部４４ａとコイルエンド部４４ｂとの連結部
に形成されているので、振り分け巻線４３Ａの装着時
に、スロット開口通過部４４ｄをスロット開口に通しつ
つスロット収納部４４ａをスロット４１ｃ内に挿入でき
る。その結果、導体線４４と固定子鉄心４１Ａとの接触
が回避でき、絶縁被膜の損傷発生が抑えられる。

【００６４】ついで、振り分け巻線４３Ａを構成する振
り分け巻線ユニットの製造方法について説明する。ま
ず、図４の（ａ）〜（ｃ）に示される工程により、それ
ぞれ導体線４４Ａを３ターン巻回して形成された第１お
よび第２の星形巻線ユニットが、両星形パターンの山部
と谷部とが重なるように、即ちコイルエンド部が径方向
に相対するように、重ね合わされた星形巻線ユニットを
作製する。

【００６５】ついで、星形巻線ユニットのスロット収納
部の各束を加圧成形機にセットし、プッシャによりスロ
ット収納部の全束を一括で加圧する。これにより、星形
巻線ユニットのスロット収納部は断面円形から断面長方
形に塑性変形される。ついで、コイルエンド部のスロッ
ト収納部近傍を加圧成形機により扁平断面に塑性変形
し、断面扁平のスロット開口通過部４４ｄを形成する。
そして、星形巻線ユニットを円筒状に成形し、図１３お
よび図１４に示される振り分け巻線４３Ａと同一形状の
振り分け巻線ユニットを作製する。

【００６６】このように作製された振り分け巻線ユニッ
トの軸方向一端側（スロット開口通過部が形成されてい
る側）のコイルエンド部を径方向内側に折り曲げる。そ
して、振り分け巻線ユニットを固定子鉄心４１Ａに対し
て軸方向から装着する。この時、コイルエンド部のスロ
ット収納部近傍に形成されたスロット開口通過部４４ｄ
が鍔部４１ｄ間を軸方向に移動し、スロット収納部がス
ロット４１ｃ内に引き入れられる。そして、スロット収
納部が完全にスロット４１ｃ内に引き入れられた後、径
方向内側に曲げられたコイルエンド部を軸方向に延びる
ように戻し、１つの振り分け巻線ユニットが固定子鉄心
４１Ａに装着される。そして、残りの５相分の振り分け
巻線ユニットが、挿入されるスロット４１ｃを１スロッ
トづらして同様に固定子鉄心４１Ａに装着され、図１２
に示される固定子４０Ａが得られる。

【００６７】この実施の形態４では、スロット開口より
細い幅を有する断面扁平のスロット開口通過部４４ｄが
コイルエンド部４４ｂのスロット収納部４４ａ近傍に形
成されているので、振り分け巻線ユニットの装着時に、
スロット開口通過部４４ｄをスロット開口に通しつつス
ロット収納部４４ａをスロット４１ｃ内に挿入できる。
その結果、導体線４４と固定子鉄心４１Ａとの接触が回
避でき、絶縁被膜の損傷発生が抑えられる。また、スロ
ット開口通過部４４ｄを形成しているので、コイルエン
ド部４４ｂの径を大きくすることができる。つまり、導
体線４４の低抵抗化が可能となり、通電時の発熱を抑
え、高出力化が図られる。

【００６８】なお、上記実施の形態４において、上記実
施の形態２による星形巻線ユニットのスロット収納部の
断面矩形に形成する工程を採用して、スロット収納部４
４ａの扁平率を最外層から最内層に順次小さくするよう
に形成し、スロット４１ｃ内に収納されているスロット
収納部４４ａの束がスロット４１ｃの略台形形状に適合
するようにしてもよい。また、上記実施の形態４では、
スロット４１ｃが毎極毎相当たり２の割合で形成されて
いる固定子鉄心４１Ａを用いるものとしているが、スロ
ットが毎極毎相当たり３以上の割合で形成されている固
定子鉄心を用いても、同様の効果が得られる。

【００６９】実施の形態５．図１５はこの発明の実施の
形態５に係る車両用交流発電機の固定子の要部を示す斜
視図、図１６はこの発明の実施の形態５に係る車両用交
流発電機の固定子の固定子巻線における１相分の振り分
け巻線の結線状態を説明する端面図、図１７はこの発明
の実施の形態５に係る車両用交流発電機の固定子の固定
子巻線に適用される巻線アッセンブリの製造方法を説明
する図、図１８はこの発明の実施の形態５に係る車両用
交流発電機の固定子の固定子巻線に適用される巻線アッ
センブリの製造方法を説明する図、図１９はこの発明の
実施の形態５に係る車両用交流発電機の固定子の固定子
巻線に適用される巻線アッセンブリの製造方法を説明す
る図、図２０はこの発明の実施の形態５に係る車両用交
流発電機の固定子の固定子巻線に適用される巻線アッセ
ンブリを示す側面図、図２１はこの発明の実施の形態５
に係る車両用交流発電機の固定子の固定子巻線に適用さ
れる巻線アッセンブリの巻線構造を説明する斜視図、図
２２はこの発明の実施の形態５に係る車両用交流発電機
の固定子の製造方法を説明する工程断面図である。な
お、図１６において、実線は固定子鉄心の第１端面側の
結線状態を示し、点線は固定子鉄心の第２端面側の結線
状態を示し、黒丸は接合部を示し、１、７、１３・・・
９１はスロット番号を示している。

【００７０】図１５において、固定子５０は、円筒状に
成形された積層鉄心で作製され、軸方向に延びるスロッ
ト５１ｃが、内周側に開口するように、周方向に所定ピ
ッチで複数形成されている固定子鉄心５１と、複数の連
続する導体線をスロット５１ｃａに巻装して形成された
固定子巻線５２と、各スロット５１ｃに装着されている
インシュレータ５３とから構成されている。

【００７１】固定子鉄心５１は、円環状のコアバック部
５１ａ、コアバック部５１ａからそれぞれ径方向内方に
延出し、かつ、周方向に所定ピッチで配設された断面台
形形状のティース部５１ｂ、隣り合うティース部５１ｂ
により画成された略長方形のスロット５１ｃおよびティ
ース部５１ｂの先端部から周方向両側に延出された鍔部
５１ｄを備えている。なお、この固定子５０は、爪状磁
極数が１６の回転子を搭載する車両用交流発電機に適用
するもので、固定子鉄心５１に９６個のスロット５１ｃ
が形成されている。つまり、スロット５１ｃは、毎極毎
相あたり２の割合で形成されている。

【００７２】固定子巻線５２は、１本の導体線６０が、
固定子鉄心５１の第１および第２端面側のスロット５１
ｃ外で折り返されて、６スロット毎のスロット５１ｃ内
でスロット深さ方向に内層と外層とを交互に採るように
波巻きに巻装された巻線を複数備えている。

【００７３】ここで、導体線６０は、絶縁被膜が被覆さ
れた銅線材を用いている。そして、スロット５１ｃ内に
収納されている導体線６０の部位（スロット収納部６０
ａ）が断面長方形に形成され、固定子鉄心５１の第１お
よび第２端面側で６スロット離れた一方のスロット５１
ｃ内の内層のスロット収納部６０ａと他方のスロット５
１ｃ内の外層のスロット収納部６０ａとを直列に接続す
る導体線６０の部位（コイルエンド部６０ｂ）が断面円
形に形成されている。

【００７４】つぎに、固定子巻線５２を構成する１相分
の振り分け巻線５５の巻線構造について図１６を参照し
て具体的に説明する。１相分の振り分け巻線５５は、そ
れぞれ１本の導体線６０からなる第１乃至第４の巻線６
１〜６４から構成されている。そして、第１巻線６１
は、１本の導体線６０を、１番から９１番まで６スロッ
トおきに、スロット５１ｃ内の１番地と２番地とを交互
に採るように波巻きして構成されている。第２巻線６２
は、導体線６０を、１番から９１番まで６スロットおき
に、スロット５１ｃ内の２番地と１番地とを交互に採る
ように波巻きして構成されている。第３巻線６３は、導
体線６０を、１番から９１番まで６スロットおきに、ス
ロット５１ｃ内の３番地と４番地とを交互に採るように
波巻きして構成されている。第４巻線６４は、導体線６
０を、１番から９１番まで６スロットおきに、スロット
５１ｃ内の４番地と３番地とを交互に採るように波巻き
して構成されている。そして、各スロット５１ｃ内に
は、導体線６０のスロット収納部６０ａが断面長方形の
長手方向を径方向に揃えて径方向に１列に４本並んで配
列されている。

【００７５】そして、固定子鉄心５１の第１端面側にお
いて、１番のスロット５１ｃの２番地から延出する第２
巻線６２の巻き始め端部６２ａと、９１番のスロット５
１ｃの３番地から延出する第４巻線６４の巻き終わり端
部６４ｂとがＴＩＧ溶接され、さらに１番のスロット５
１ｃの４番地から延出する第４巻線６４の巻き始め端部
６４ａと、９１番のスロット５１ｃの１番地から延出す
る第２巻線６２の巻き終わり端部６２ｂとがＴＩＧ溶接
されて、２ターンの巻線が形成されている。また、固定
子鉄心５１の第２端面側において、１番のスロット５１
ｃの１番地から延出する第１巻線６１の巻き始め端部６
１ａと、９１番のスロット５１ｃの４番地から延出する
第３巻線６３の巻き終わり端部６３ｂとが接合され、さ
らに１番のスロット５１ｃの３番地から延出する第３巻
線６３の巻き始め端部６３ａと、９１番のスロット５１
ｃの２番地から延出する第１巻線６１の巻き終わり端部
６１ｂとが接合されて、２ターンの巻線が形成されてい
る。

【００７６】さらに、６１番のスロット５１ｃの３番地
と６７番のスロット５１ｃの４番地とから固定子鉄心５
１の第１端面側に延出する第３巻線６３の導体線６０の
コイルエンド部６０ｂが切断され、６７番のスロット５
１ｃの３番地と７３番のスロット５１ｃの４番地とから
固定子鉄心５１の第１端面側に延出する第４巻線６４の
導体線６０のコイルエンド部６０ｂが切断される。そし
て、第３巻線６３の切断端６３ｃと第４巻線６４の切断
端６４ｃとが接合されて、第１乃至第４巻線６１〜６４
を直列接続してなる４ターンの１相分の振り分け巻線５
５が形成されている。なお、第３巻線６３の切断端６３
ｄと第４巻線６４の切断端６４ｄとがそれぞれ口出し線
（Ｏ）および中性点（Ｎ）となる。

【００７７】同様にして、導体線６０が巻装されるスロ
ット５１ｃを１スロットづつずらして６相分の巻線５５
が形成されている。そして、それぞれ３相分の振り分け
巻線５５が例えばＹ結線されて、２つの３相交流巻線を
構成し、固定子５０が得られる。なお、この２つの３相
交流巻線が固定子巻線５２を構成している。

【００７８】このように構成された固定子５０において
は、断面長方形に成形されたスロット収納部６０ａがそ
の平坦面を各スロット５１ｃの側壁面にインシュレータ
１３を介して密着させて各スロット５１ｃ内にスロット
深さ方向に１列に並んで配列されている。そして、６ス
ロット離れたスロット５１ｃの対において、固定子鉄心
５１の軸方向の第１端面側で、両スロット５１ｃ内の１
番地と２番地とに収納されているスロット収納部６０ａ
が断面円形に成形されたコイルエンド部６０ｂにより直
列に接続され、両スロット５１ｃ内の３番地と４番地と
に収納されているスロット収納部６０ａがコイルエンド
部６０ｂにより直列に接続されている。これらの２つの
コイルエンド部６０ｂは、径方向に離間して配置されて
いる。これにより、コイルエンド部６０ｂが、径方向お
よび周方向に互いに離間して、周方向に１スロットピッ
チで整列されて配列されて、コイルエンド群５２ｒを構
成している。

【００７９】同様に、６スロット離れたスロット５１ｃ
の対において、固定子鉄心５１の軸方向の第２端面側
で、両スロット５１ｃ内の１番地と２番地とに収納され
ているスロット収納部６０ａがコイルエンド部６０ｂに
より直列に接続され、両スロット５１ｃ内の３番地と４
番地とに収納されているスロット収納部６０ａがコイル
エンド部６０ｂにより直列に接続されている。これらの
２つのコイルエンド部６０ｂは、径方向に離間して配置
されている。これにより、コイルエンド部６０ｂが、径
方向および周方向に互いに離間して、周方向に１スロッ
トピッチで整列されて配列されて、コイルエンド群５２
ｆを構成している。

【００８０】また、コイルエンド群５２ｆ、５２ｒにお
いては、１つのスロット５１ｃから延出する導体線６０
は周方向両側に半数づつ振り分けられて、それぞれ周方
向両側に６スロット離れたスロット５１ｃに引き入れら
れている。

【００８１】従って、この実施の形態５においても、固
定子巻線５２が振り分け巻線５５により構成され、スロ
ット収納部６０ａが断面長方形に形成され、かつ、コイ
ルエンド部６０ｂが円形断面に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。スロット５１
ｃ内の導体の占積率を大きくでき、高出力の発電機を実
現できる。また、この実施の形態５によれば、コイルエ
ンド群５２ｆ、５２ｒの整列化および高密度化が図られ
るので、固定子５０の小型化が図られる。

【００８２】ついで、固定子５０の製造方法について図
１７乃至図２２を参照しつつ具体的に説明する。まず、
１２本の連続する導体線６５が平面上に１スロットピッ
チに並べられる。ついで、図１７に示されるように、１
２本の導体線６５を一緒に所定ピッチ（２点鎖線の位
置）で折り返し、図１８に示されるように、１２本の導
体線６５が中心線Ｌに対して角度α度傾斜するように螺
旋状に巻回された帯状の巻線ユニット５６を形成する。
この導体線６５は、絶縁被膜が被覆された断面円形に形
成された銅線材からなる。そして、巻線ユニット５６の
幅方向に関して距離Ｄ離れた位置において、一対のピン
群７０を巻線ユニット５６の表面側から各導体線６５間
に挿入する。同様に、巻線ユニット５６の幅方向に関し
て距離Ｄ離れた位置において、一対のピン群７０を巻線
ユニット５６の裏面側から各導体線６５間に挿入する。
さらに、巻線ユニット５６の幅方向端部において、位置
規制ピン群７１を各導体線６５間に挿入する。このよう
にして、ピン群７０、７１が、図１８に示されるよう
に、セットされる。ここで、距離Ｄは後述する積層鉄心
５９のスロット５９ｃの溝方向長さ（固定子鉄心５１の
軸方向長さ）に略一致している。

【００８３】そこで、巻線ユニット５６の表面側から各
導体線６５間に挿入された一対のピン群７０が、図１８
中実線矢印で示されるように、巻線ユニット５６の長さ
方向で互いに逆方向に移動される。同様に、巻線ユニッ
ト５６の裏面側から各導体線６５間に挿入された一対の
ピン群７０が、図１８中点線矢印で示されるように、巻
線ユニット５６の長さ方向で互いに逆方向に移動され
る。この時、位置規制ピン群７１が各導体線６５間に挿
入されているので、導体線６５がバラバラとなることが
阻止される。そこで、一対のピン７０間に位置する各導
体線６５の部位が巻線ユニット５６の長さ方向に対して
直交するように変形される。これにより、巻線ユニット
５６の長さ方向に対して直交するように変形された直線
部５７ａが巻線ユニット５６の表裏方向で重なって対を
なし、巻線ユニット５６の長さ方向に１スロットピッチ
で９６対配列される。そして、一対のピン７０の外方に
位置する各導体線６５の部位が６スロット離れた直線部
５７ａ間を連結する連結部となる。このように作製され
た帯状の巻線ユニット５７は、直線部５７ａが断面円形
を有している点を除いて、図２０に示される上述する巻
線アッセンブリ５８と同等の巻線構造に構成されてい
る。即ち、巻線ユニット５７は、直線部５７ａが連結部
により連結されて６スロットピッチで配列され、かつ、
隣り合う直線部５７ａが連結部により幅方向の両側に導
体線６５の幅（ｗ）分交互にずらされたパターンに形成
された２本の導体線６５を、互いに６スロットピッチず
らして直線部５７ａを重ねて配列してなる導体線６５の
対が、１スロットピッチづつずらされて６対配列されて
構成されている。

【００８４】ついで、この帯状の巻線ユニット５７が、
プレス治具７２にセットされる。このプレス治具７２
は、図１９に示されるように、プレス溝７４が１スロッ
トピッチで配列された金型７３と、プレス棒７５ａが１
スロットピッチで配列された押し具７５とから構成され
ている。そして、各プレス溝７４は、後述する積層鉄心
５９のスロット５９ｃの溝方向長さ（固定子鉄心１１の
軸方向長さ）に略一致する溝方向長さに形成され、さら
に導体線６５の線径と同等の溝幅を有する第１プレス溝
７４ａと、この第１プレス溝７４ａに引き続いて形成さ
れ、第１プレス溝７４ａの溝幅より狭い溝幅の第２プレ
ス溝７４ｂとから構成されている。また、プレス棒７５
ａは、プレス溝７４の溝方向長さに略一致する長さを有
し、かつ、第２プレス溝７４ｂの溝幅に略一致する幅を
有している。

【００８５】そこで、帯状の巻線ユニット５７は、図１
９の（ａ）に示されるように、直線部５７ａの各対が各
プレス溝７４の第１プレス溝７４ａ内に収納されるよう
に金型７３にセットされる。その後、押し具７５が各押
し棒７５ａをプレス溝７４の第１プレス溝７４ａ内に位
置するようにセットされ、図１の（ａ）中下方に移動さ
せる。これにより、各対の直線部５７ａが押圧され、塑
性変形しつつ第１プレス溝７４ａから第２プレス溝７４
ｂ内に押し込まれ、ついには第２プレス溝７４ｂの底部
に当接する。そして、各対の直線部５７ａが押し具７５
によりさらに押し圧され、図１９の（ｂ）に示されるよ
うに、断面長方形を有するスロット収納部６０ａとな
る。その後、押し具７５を引き抜き、帯状の巻線ユニッ
ト５７を金型７３から取り出し、図２０に示される巻線
アッセンブリ５８が得られる。

【００８６】このようにして作製された巻線アッセンブ
リ５８は、図２０の紙面と直交する方向（巻線アッセン
ブリ５８の幅方向に相当）に重なった一対のスロット収
納部６０ａが１スロットピッチで９６対配列され、各対
のスロット収納部６０ａの幅方向一側のスロット収納部
６０ａが６スロット離れた各対のスロット収納部６０ａ
の幅方向他側のスロット収納部６０ａにコイルエンド部
６０ｂにより連結されて、構成されている。つまり、図
２１に示されるように、スロット収納部６０ａがコイル
エンド部６０ｂにより連結されて６スロットピッチで配
列され、かつ、隣り合うスロット収納部６０ａがコイル
エンド部６０ｂにより幅方向の両側に導体線６０の幅
（ｗ）分交互にずらされたパターンに形成された２本の
導体線６０が、互いに６スロットピッチずらしてスロッ
ト収納部６０ａを重ねて配列して対をなしている。そし
て、このように構成された導体線６０の対が、１スロッ
トピッチづつずらされて６対配列されて巻線アッセンブ
リ５８を構成している。

【００８７】ついで、図２２の（ａ）に示されるよう
に、インシュレータ５３が積層鉄心５９の各スロット５
９ｃに装着される。この積層鉄心５９は、プレス加工し
てなる多数枚の磁性鋼板を積層一体化して直方体に形成
されたものである。そして、コ台形形状のティース部５
９ｂがアバック部５９ａの一側に所定ピッチに形成さ
れ、鍔部５９ｄが各ティース部５９ｂの先端部に形成さ
れている。そして、９６個のスロット５９ａが形成され
ている。そして、図２２の（ｂ）に示されるように、２
つの巻線アセンブリ５８が重ねられてスロット５９ｃの
開口側から積層鉄心５９に装着される。これにより、巻
線アッセンブリ５８は、４本のスロット収納部６０ａが
断面長方形の長手方向をスロット深さ方向に一致させ
て、かつ、スロット深さ方向に１列に並んでスロット５
９ｃ内に収納されて、積層鉄心５９に装着されている。

【００８８】その後、図２２の（ｃ）に示されるよう
に、２つの巻線アセンブリ５８が装着された積層鉄心５
９を環状に曲げ、環状に曲げられた積層鉄心５９の両端
を突き合わせ、突き合わせ部をレーザ溶接する。そし
て、両端を溶接一体化された積層鉄心５９が固定子鉄心
５１となる。そして、図１６に示される結線方法に基づ
いて導体線６０を結線し、固定子５０が得られる。

【００８９】このように、この固定子５０の製造方法に
おいても、鍔部５１ｄが積層鉄心５９を作製する段階で
同時に成形されているとともに、鍔部５１ｄをプレス成
形により形成できるので、上記実施の形態１と同様の効
果が得られる。

【００９０】なお、上記各実施の形態では、スロット収
納部を断面長方形に形成するものとして説明している
が、スロット収納部は扁平な断面形状であればよく、長
方形、レーストラック状、砲丸状などの断面形状が用い
られる。また、コイルエンド部を円形断面に形成するも
のとして説明しているが、コイルエンド部は略円形な断
面形状であればよく、円形、楕円形などの断面形状が用
いられる。

【００９１】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００９２】この発明によれば、円環状のコアバック
部、該コアバック部からそれぞれ径方向内方に延出し、
かつ、周方向に所定ピッチで配設されたティース部、隣
り合う該ティース部により画成されたスロットおよび該
ティース部の先端部から周方向両側に延出された鍔部を
有する固定子鉄心と、上記固定子鉄心の所定スロット毎
の上記スロットで構成されたスロット群のそれぞれに巻
装された複数の巻線からなる固定子巻線とを備えた交流
発電機の固定子において、上記各巻線は、導体線を、上
記スロットの両端から延出し、周方向の両側に振り分け
られて周方向の両側に上記所定スロット離れた上記スロ
ットにそれぞれ入るように、上記スロット群に振り分け
巻きに巻装して構成され、上記導体線は、上記スロット
に収納されるスロット収納部が断面扁平に成形され、上
記スロット収納部の端部同士を連結するコイルエンド部
が断面略円形に成形され、上記スロット収納部は、径方
向に少なくとも１列に配列されて複数層に上記スロット
内に収納されているので、占積率の向上が図られ、高出
力の発電機を実現できるとともに、コイルエンド部同士
の擦れに起因する絶縁被膜の損傷が抑えられ、かつ、コ
イルエンド部同士の干渉により発生する曲げ応力に起因
する絶縁被膜の損傷が抑えられ、絶縁性に優れた交流発
電機の固定子が得られる。

【００９３】また、上記スロット収納部は、その周方向
幅が上記スロットの周方向幅に略一致され、上記スロッ
ト内に径方向に重なって１列に配列されて収納されてい
るので、振動に伴うスロット収納部のスロット内での変
位が抑えられ、絶縁性が向上される。

【００９４】また、上記スロット収納部は、その周方向
幅が上記スロットの開口幅より大きく形成されているの
で、スロット収納部の飛び出しが防止される。

【００９５】また、上記スロットは、内径側を先細りと
する略台形形状に形成され、上記スロット内に径方向に
配列された上記スロット収納部の扁平率が上記スロット
の略台形形状に適合するように外径側から内径側に順次
小さくなるように形成されているので、振動に伴うスロ
ット収納部のスロット内での変位が確実に抑えられ、絶
縁性がさらに向上される。

【００９６】また、断面扁平形状を有するスロット開口
通過部が上記スロット収納部と上記固定子鉄心の軸端一
側の上記コイルエンド部との境界部に形成され、該スロ
ット開口通過部がその断面の長手方向を径方向に略一致
させて配置され、かつ、その周方向幅が上記スロットの
開口幅より小さく形成されているので、固定子巻線の固
定子鉄心への装着時の固定子巻線と固定子鉄心との間の
接触を減少できる。

【００９７】また、上記スロットが毎極毎相当たり複数
個の割合で形成されているので、スロット形状が細くな
り、スロット収納部の扁平率を小さくできる。その結
果、スロット収納部を断面扁平にする際の絶縁被膜の損
傷発生が抑えられる。

【００９８】また、絶縁性樹脂が上記複数の巻線のコイ
ルエンド部で構成されるコイルエンド群に塗布されてい
るので、コイルエンド部同士の擦れがなく、絶縁性が向
上される。

【００９９】また、この発明による交流発電機の固定子
の製造方法は、円環状のコアバック部、該コアバック部
からそれぞれ径方向内方に延出し、かつ、周方向に所定
ピッチで配設されたティース部、隣り合う該ティース部
により画成されたスロットおよび該ティース部の先端部
から周方向両側に延出された鍔部を有する固定子鉄心
と、上記固定子鉄心の所定スロット毎の上記スロットで
構成されたスロット群のそれぞれに巻装された複数の振
り分け巻線からなる固定子巻線とを備えた交流発電機の
固定子の製造方法において、磁性鋼板を積層一体化して
上記固定子鉄心を作製する工程と、断面略円形に成形さ
れた導体線をリング状に所定回巻回して巻線ユニットを
作製する工程と、上記巻線ユニットを折り曲げて、直線
状のスロット収納部が長さ方向を径方向に略一致させて
周方向に所定スロットピッチで配列され、約半数の該ス
ロット収納部がコ字状のコイルエンド部で該所定スロッ
トピッチ離れたスロット収納部の端部を内周側および外
周側で交互に連結され、残る該スロット収納部がコ字状
の該コイルエンド部で該所定スロットピッチ離れたスロ
ット収納部の端部を内周側および外周側で交互に連結さ
れて、上記約半数の該スロット収納部の端部を連結する
上記コイルエンド部と上記残りの該スロット収納部の端
部を連結する上記コイルエンド部とが径方向に相対する
星形パターンの星形巻線ユニットを作製する工程と、上
記星形巻線ユニットの上記スロット収納部を断面扁平に
塑性変形させる工程と、上記星形巻線ユニットを成形し
て、上記スロット収納部がその長さ方向を平行として周
方向に上記所定スロットピッチで配列された円筒状の振
り分け巻線ユニットを作製する工程と、スロット開口を
構成する上記鍔部間に上記振り分け巻線ユニットの軸方
向一端側の上記コイルエンド部の一部を通しつつ、上記
スロット収納部を上記スロット内に挿入して、該振り分
け巻線ユニットを上記固定子鉄心に軸方向から装着する
工程とを備えたので、高占積率の、優れた絶縁性の固定
子を実現できるとともに、ティース部先端形状を高寸法
精度で形成できる交流発電機の固定子が得られる。

【０１００】また、上記振り分け巻線ユニットを上記固
定子鉄心に装着する工程に先だって、上記振り分け巻線
ユニットの軸方向一端側の上記コイルエンド部を径方向
内方に折り曲げる工程を備えたので、振り分け巻線ユニ
ットの固定子鉄心への装着が容易となる。

【０１０１】また、上記振り分け巻線ユニットを上記固
定子鉄心に装着する工程に先だって、上記振り分け巻線
ユニットの軸方向一端側の上記コイルエンド部の上記ス
ロット収納部側を塑性変形させて扁平断面を有するスロ
ット開口通過部を形成する工程を備えたので、振り分け
巻線の固定子鉄心の装着時の導体線と固定子鉄心との接
触が減少され、絶縁被膜の損傷に起因する絶縁性の低下
が抑えられる。

【０１０２】また、上記星形巻線ユニットの上記スロッ
ト収納部を断面扁平に塑性変形させる工程において、上
記星形巻線ユニットを構成する上記スロット収納部の全
数を一括してプレス成形するようにしたので、製造工程
が簡略化され、製造時間が短縮される。

【０１０３】また、上記星形巻線ユニットの上記スロッ
ト収納部を断面扁平に塑性変形させる工程において、上
記星形巻線ユニットを構成する上記スロット収納部を、
上記スロット内の径方向における該スロット収納部の同
一配列層毎に分けてプレス成形するようにしたので、ス
ロット収納部の断面形状を簡易にスロット形状に適合す
るように形成することができる。

【０１０４】また、上記振り分け巻線を上記固定子鉄心
に装着する工程において、上記固定子巻線を構成する複
数の上記振り分け巻線が、上記スロット収納部を周方向
に１スロットピッチづつずらして同心状に重ね合わせら
れて、一括して上記固定子鉄心に装着されるので、製造
工程が簡略化され、製造時間が短縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る固定子を搭載
した車両用交流発電機を示す縦断面図である。

【図２】 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である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子における固定子巻線のスロット収納状態を
示す一部断面図である。

【図４】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子の製造方法における星形巻線ユニットを製
造する工程を説明する工程図である。

【図５】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子における振り分け巻線ユニットを示す斜視
図である。

【図６】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子における振り分け巻線ユニットを示す要部
拡大図である。

【図７】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子の製造方法における振り分け巻線ユニット
を固定子鉄心に装着する工程を説明する工程図である。

【図８】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子の製造方法における振り分け巻線ユニット
の固定子鉄心への装着過程を説明する要部断面図であ
る。

【図９】 この発明の実施の形態２に係る車両用交流発
電機の固定子における固定子巻線のスロット収納状態を
示す一部断面図である。

【図１０】 この発明の実施の形態３に係る車両用交流
発電機の固定子の製造方法における星形巻線ユニットを
製造する工程を説明する工程図である。

【図１１】 この発明の実施の形態４に係る車両用交流
発電機の固定子を示す斜視図である。

【図１２】 この発明の実施の形態４に係る車両用交流
発電機の固定子における固定子巻線のスロット収納状態
を示す一部断面図である。

【図１３】 この発明の実施の形態４に係る車両用交流
発電機の固定子における１相分の振り分け巻線を示す斜
視図である。

【図１４】 この発明の実施の形態４に係る車両用交流
発電機の固定子における１相分の振り分け巻線の要部を
示す拡大図である。

【図１５】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子の要部を示す斜視図である。

【図１６】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子の固定子巻線における１相分の振り分け
巻線の結線状態を説明する端面図である。

【図１７】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子の固定子巻線に適用される巻線アッセン
ブリの製造方法を説明する図である。

【図１８】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子の固定子巻線に適用される巻線アッセン
ブリの製造方法を説明する図である。

【図１９】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子の固定子巻線に適用される巻線アッセン
ブリの製造方法を説明する図である。

【図２０】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子の固定子巻線に適用される巻線アッセン
ブリを示す側面図である。

【図２１】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子の固定子巻線に適用される巻線アッセン
ブリの巻線構造を説明する斜視図である。

【図２２】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子の製造方法を説明する工程断面図であ
る。

【図２３】 従来の交流発電機の固定子を示す要部断面
図である。

【図２４】 従来の交流発電機の固定子における固定子
巻線の形成方法を説明する図である。

【図２５】 従来の交流発電機の固定子における固定子
巻線の形成方法を説明する図である。

【図２６】 従来の交流発電機の固定子における固定子
巻線の形成方法を説明する図である。

【図２７】 従来の交流発電機の固定子における固定子
巻線組み込み前の固定子鉄心の要部を示す斜視図であ
る。

【図２８】 従来の交流発電機の固定子における固定子
鉄心の鍔部形成方法を説明する図である。

【符号の説明】

２０ 車両用交流発電機、４０、４０Ａ 固定子、４
１、４１Ａ 固定子鉄心、４１ａ コアバック部、４１
ｂ ティース部、４１ｃ スロット、４１ｄ 鍔部、４
２、４２Ａ 固定子巻線、４３、４３Ａ 振り分け巻
線、４４ 導体線、４４ａ、４４ｃ スロット収納部、
４４ｂ コイルエンド部、４４ｄ スロット開口通過
部、４６、４９ 星形巻線ユニット、４７ 振り分け巻
線ユニット、５０ 固定子、５１ 固定子鉄心、５１ａ
コアバック部、５１ｂ ティース部、５１ｃ スロッ
ト、５１ｄ 鍔部、５２ 固定子巻線、５５ 振り分け
巻線、６０ 導体線、６０ａ スロット収納部、６０ｂ
コイルエンド部。

【手続補正書】

【提出日】平成１４年８月１４日（２００２．８．１
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】また、上記振り分け巻線ユニットを上記固
定子鉄心に装着する工程において、上記固定子巻線を構
成する複数の上記振り分け巻線ユニットが、上記スロッ
ト収納部を周方向に１スロットピッチづつずらして同心
状に重ね合わせられて、一括して上記固定子鉄心に装着
されるものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】この車両用交流発電機２０は、図１に示さ
れるように、それぞれ略椀形状のアルミ製のフロントブ
ラケット２１およびリヤブラケット２２から構成された
ハウジング２３と、このハウジング２３内に設けられ、
一端部にプーリ２４が固定されたシャフト２６と、この
シャフト２６に固定されたランドル型の回転子２７と、
この回転子２７の軸方向両端部に固定されたファン２５
と、回転子２７を包囲するようにハウジング２３に固定
された固定子４０と、シャフト２６の他端部に固定され
て回転子２７に電流を供給するスリップリング２８と、
スリップリング２８の表面に摺動する一対のブラシ２９
と、このブラシ２９を収納するブラシホルダ３０と、固
定子４０に電気的に接続され、固定子４０で生じた交流
を直流に整流する整流器３１と、ブラシホルダ３０に嵌
着されて、固定子４０で生じた交流電圧の大きさを調整
するレギュレータ３２とを備えている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４６】この実施の形態１による固定子の製造方法
によれば、振り分け巻線ユニット４７のスロット収納部
４７ａが、スロット４１ｃに挿入されるに先立って、断
面長方形に形成されているので、スロット収納部４７ａ
をスロット４１ｃ内に隙間なく収納することができる。
その結果、占積率が向上され、発電機の出力向上が図ら
れる。また、断面円形の導体線４４Ａを用いて星形巻線
ユニット４６を形成した後、加圧成形機を用いて星形巻
線ユニット４６のスロット収納部４６ａを断面長方形に
加圧変形しているので、スロット収納部４６ａを治具
（例えば、スライダとストッパとの間）に整列状態にセ
ットでき、絡み合った導体線４４Ａを加圧変形すること
起因する絶縁被膜の損傷発生を抑えることができる。そ
の結果、導体線４４同士の短絡発生が抑えられ、固定子
４０の生産性の低下を防止することができる。また、全
スロット収納部４６ａを一度に加圧成形しているので、
スロット収納部を断面長方形に塑性変形させる工程が簡
略化される。また、コイルエンド部４７ｂが円形断面を
有しているので、固定子の製造工程におけるコイルエン
ド部４７ｂ同士の擦れに起因する絶縁被膜の損傷発生が
抑えられ、絶縁性が向上される。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５１】ここで、この実施の形態２によるスロット
収納部を断面長方形に塑性変形させる工程について説明
する。まず、上記実施の形態１と同様に、星形巻線ユニ
ット４６を作製する。ついで、星形巻線ユニット４６を
構成する第１および第２の星形巻線ユニット４６Ａ、４
６Ｂのスロット収納部４６ａの各束からスロット収納部
４６ａを１つづつ加圧成形機にセットし、２４本のスロ
ット収納部４６ａを一度に断面長方形に塑性変形させ
る。この工程を５回繰り返し、全てのスロット収納部４
６ａを断面長方形に変形させる。この時、各工程におけ
るプッシャによる加圧力を順次変えて、扁平率が５段階
に順次小さくなるように５種類の断面形状のスロット収
納部４４ｃを形成する。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７０】図１５において、固定子５０は、円筒状に
成形された積層鉄心で作製され、軸方向に延びるスロッ
ト５１ｃが、内周側に開口するように、周方向に所定ピ
ッチで複数形成されている固定子鉄心５１と、複数の連
続する導体線をスロット５１ｃに巻装して形成された固
定子巻線５２と、各スロット５１ｃに装着されているイ
ンシュレータ５３とから構成されている。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７８】このように構成された固定子５０において
は、断面長方形に成形されたスロット収納部６０ａがそ
の平坦面を各スロット５１ｃの側壁面にインシュレータ
５３を介して密着させて各スロット５１ｃ内にスロット
深さ方向に１列に並んで配列されている。そして、６ス
ロット離れたスロット５１ｃの対において、固定子鉄心
５１の軸方向の第１端面側で、両スロット５１ｃ内の１
番地と２番地とに収納されているスロット収納部６０ａ
が断面円形に成形されたコイルエンド部６０ｂにより直
列に接続され、両スロット５１ｃ内の３番地と４番地と
に収納されているスロット収納部６０ａがコイルエンド
部６０ｂにより直列に接続されている。これらの２つの
コイルエンド部６０ｂは、径方向に離間して配置されて
いる。これにより、コイルエンド部６０ｂが、径方向お
よび周方向に互いに離間して、周方向に１スロットピッ
チで整列されて配列されて、コイルエンド群５２ｒを構
成している。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８３】そこで、巻線ユニット５６の表面側から各
導体線６５間に挿入された一対のピン群７０が、図１８
中実線矢印で示されるように、巻線ユニット５６の長さ
方向で互いに逆方向に移動される。同様に、巻線ユニッ
ト５６の裏面側から各導体線６５間に挿入された一対の
ピン群７０が、図１８中点線矢印で示されるように、巻
線ユニット５６の長さ方向で互いに逆方向に移動され
る。この時、位置規制ピン群７１が各導体線６５間に挿
入されているので、導体線６５がバラバラとなることが
阻止される。そこで、一対のピン７０間に位置する各導
体線６５の部位が巻線ユニット５６の長さ方向に対して
直交するように変形される。これにより、巻線ユニット
５６の長さ方向に対して直交するように変形された直線
部５７ａが巻線ユニット５６の表裏方向で重なって対を
なし、巻線ユニット５６の長さ方向に１スロットピッチ
で９６対配列される。そして、一対のピン７０の外方に
位置する各導体線６５の部位が６スロット離れた直線部
５７ａ間を連結する連結部となる。このように作製され
た帯状の巻線ユニット５７は、直線部５７ａが断面円形
を有している点を除いて、図２０に示される後述する巻
線アッセンブリ５８と同等の巻線構造に構成されてい
る。即ち、巻線ユニット５７は、直線部５７ａが連結部
により連結されて６スロットピッチで配列され、かつ、
隣り合う直線部５７ａが連結部により幅方向の両側に導
体線６５の幅（ｗ）分交互にずらされたパターンに形成
された２本の導体線６５を、互いに６スロットピッチず
らして直線部５７ａを重ねて配列してなる導体線６５の
対が、１スロットピッチづつずらされて６対配列されて
構成されている。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８４】ついで、この帯状の巻線ユニット５７が、
プレス治具７２にセットされる。このプレス治具７２
は、図１９に示されるように、プレス溝７４が１スロッ
トピッチで配列された金型７３と、プレス棒７５ａが１
スロットピッチで配列された押し具７５とから構成され
ている。そして、各プレス溝７４は、後述する積層鉄心
５９のスロット５９ｃの溝方向長さ（固定子鉄心５１の
軸方向長さ）に略一致する溝方向長さに形成され、さら
に導体線６５の線径と同等の溝幅を有する第１プレス溝
７４ａと、この第１プレス溝７４ａに引き続いて形成さ
れ、第１プレス溝７４ａの溝幅より狭い溝幅の第２プレ
ス溝７４ｂとから構成されている。また、プレス棒７５
ａは、プレス溝７４の溝方向長さに略一致する長さを有
し、かつ、第２プレス溝７４ｂの溝幅に略一致する幅を
有している。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８５】そこで、帯状の巻線ユニット５７は、図１
９の（ａ）に示されるように、直線部５７ａの各対が各
プレス溝７４の第１プレス溝７４ａ内に収納されるよう
に金型７３にセットされる。その後、押し具７５が各押
し棒７５ａをプレス溝７４の第１プレス溝７４ａ内に位
置するようにセットされ、図１９の（ａ）中下方に移動
させる。これにより、各対の直線部５７ａが押圧され、
塑性変形しつつ第１プレス溝７４ａから第２プレス溝７
４ｂ内に押し込まれ、ついには第２プレス溝７４ｂの底
部に当接する。そして、各対の直線部５７ａが押し具７
５によりさらに押し圧され、図１９の（ｂ）に示される
ように、断面長方形を有するスロット収納部６０ａとな
る。その後、押し具７５を引き抜き、帯状の巻線ユニッ
ト５７を金型７３から取り出し、図２０に示される巻線
アッセンブリ５８が得られる。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８７】ついで、図２２の（ａ）に示されるよう
に、インシュレータ５３が積層鉄心５９の各スロット５
９ｃに装着される。この積層鉄心５９は、プレス加工し
てなる多数枚の磁性鋼板を積層一体化して直方体に形成
されたものである。そして、台形形状のティース部５９
ｂがコアバック部５９ａの一側に所定ピッチに形成さ
れ、鍔部５９ｄが各ティース部５９ｂの先端部に形成さ
れている。そして、９６個のスロット５９ｃが形成され
ている。そして、図２２の（ｂ）に示されるように、２
つの巻線アセンブリ５８が重ねられてスロット５９ｃの
開口側から積層鉄心５９に装着される。これにより、巻
線アッセンブリ５８は、４本のスロット収納部６０ａが
断面長方形の長手方向をスロット深さ方向に一致させ
て、かつ、スロット深さ方向に１列に並んでスロット５
９ｃ内に収納されて、積層鉄心５９に装着されている。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０１】また、上記振り分け巻線ユニットを上記固
定子鉄心に装着する工程に先だって、上記振り分け巻線
ユニットの軸方向一端側の上記コイルエンド部の上記ス
ロット収納部側を塑性変形させて扁平断面を有するスロ
ット開口通過部を形成する工程を備えたので、振り分け
巻線ユニットの固定子鉄心の装着時の導体線と固定子鉄
心との接触が減少され、絶縁被膜の損傷に起因する絶縁
性の低下が抑えられる。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０４】また、上記振り分け巻線ユニットを上記固
定子鉄心に装着する工程において、上記固定子巻線を構
成する複数の上記振り分け巻線ユニットが、上記スロッ
ト収納部を周方向に１スロットピッチづつずらして同心
状に重ね合わせられて、一括して上記固定子鉄心に装着
されるので、製造工程が簡略化され、製造時間が短縮さ
れる。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝澤 拓志 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大西 行儀 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 細川 弘 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H603 AA04 BB02 BB05 BB12 CA01 CA05 CB01 CB02 CB05 CB23 CB24 CC01 CC13 CD02 CD05 EE04 EE10 EE27 FA16 5H604 AA08 BB03 BB08 BB10 BB14 CC01 CC05 CC11 CC16 DA13 DB01 PB02 PE06

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円環状のコアバック部、該コアバック部
   からそれぞれ径方向内方に延出し、かつ、周方向に所定
   ピッチで配設されたティース部、隣り合う該ティース部
   により画成されたスロットおよび該ティース部の先端部
   から周方向両側に延出された鍔部を有する固定子鉄心
   と、上記固定子鉄心の所定スロット毎の上記スロットで
   構成されたスロット群のそれぞれに巻装された複数の巻
   線からなる固定子巻線とを備えた交流発電機の固定子に
   おいて、 上記各巻線は、導体線を、上記スロットの両端から延出
   し、周方向の両側に振り分けられて周方向の両側に上記
   所定スロット離れた上記スロットにそれぞれ入るよう
   に、上記スロット群に振り分け巻きに巻装して構成さ
   れ、 上記導体線は、上記スロットに収納されるスロット収納
   部が断面扁平に成形され、上記スロット収納部の端部同
   士を連結するコイルエンド部が断面略円形に成形され、 上記スロット収納部は、径方向に少なくとも１列に配列
   されて複数層に上記スロット内に収納されていることを
   特徴とする交流発電機の固定子。
2. 【請求項２】 上記スロット収納部は、その周方向幅が
   上記スロットの周方向幅に略一致され、上記スロット内
   に径方向に重なって１列に配列されて収納されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の交流発電機の固定子。
3. 【請求項３】 上記スロット収納部は、その周方向幅が
   上記スロットの開口幅より大きく形成されていることを
   特徴とする請求項２記載の交流発電機の固定子。
4. 【請求項４】 上記スロットは、内径側を先細りとする
   略台形形状に形成され、上記スロット内に径方向に配列
   された上記スロット収納部の扁平率が上記スロットの略
   台形形状に適合するように外径側から内径側に順次小さ
   くなるように形成されていることを特徴とする請求項１
   記載の交流発電機の固定子。
5. 【請求項５】 断面扁平形状を有するスロット開口通過
   部が上記スロット収納部と上記固定子鉄心の軸端一側の
   上記コイルエンド部との境界部に形成され、該スロット
   開口通過部がその断面の長手方向を径方向に略一致させ
   て配置され、かつ、その周方向幅が上記スロットの開口
   幅より小さく形成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交流発電機の固定子。
6. 【請求項６】 上記スロットが毎極毎相当たり複数個の
   割合で形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交流発電機の固定子。
7. 【請求項７】 絶縁性樹脂が上記複数の巻線のコイルエ
   ンド部で構成されるコイルエンド群に塗布されているこ
   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
   の交流発電機の固定子。
8. 【請求項８】 円環状のコアバック部、該コアバック部
   からそれぞれ径方向内方に延出し、かつ、周方向に所定
   ピッチで配設されたティース部、隣り合う該ティース部
   により画成されたスロットおよび該ティース部の先端部
   から周方向両側に延出された鍔部を有する固定子鉄心
   と、上記固定子鉄心の所定スロット毎の上記スロットで
   構成されたスロット群のそれぞれに巻装された複数の振
   り分け巻線からなる固定子巻線とを備えた交流発電機の
   固定子の製造方法において、 磁性鋼板を積層一体化して上記固定子鉄心を作製する工
   程と、 断面略円形に成形された導体線をリング状に所定回巻回
   して巻線ユニットを作製する工程と、 上記巻線ユニットを折り曲げて、直線状のスロット収納
   部が長さ方向を径方向に略一致させて周方向に所定スロ
   ットピッチで配列され、約半数の該スロット収納部がコ
   字状のコイルエンド部で該所定スロットピッチ離れたス
   ロット収納部の端部を内周側および外周側で交互に連結
   され、残る該スロット収納部がコ字状の該コイルエンド
   部で該所定スロットピッチ離れたスロット収納部の端部
   を内周側および外周側で交互に連結されて、上記約半数
   の該スロット収納部の端部を連結する上記コイルエンド
   部と上記残りの該スロット収納部の端部を連結する上記
   コイルエンド部とが径方向に相対する星形パターンの星
   形巻線ユニットを作製する工程と、 上記星形巻線ユニットの上記スロット収納部を断面扁平
   に塑性変形させる工程と、 上記星形巻線ユニットを成形して、上記スロット収納部
   がその長さ方向を平行として周方向に上記所定スロット
   ピッチで配列された円筒状の振り分け巻線ユニットを作
   製する工程と、 スロット開口を構成する上記鍔部間に上記振り分け巻線
   ユニットの軸方向一端側の上記コイルエンド部の一部を
   通しつつ、上記スロット収納部を上記スロット内に挿入
   して、該振り分け巻線ユニットを上記固定子鉄心に軸方
   向から装着する工程とを備えたことを特徴とする交流発
   電機の固定子の製造方法。
9. 【請求項９】 上記振り分け巻線ユニットを上記固定子
   鉄心に装着する工程に先だって、上記振り分け巻線ユニ
   ットの軸方向一端側の上記コイルエンド部を径方向内方
   に折り曲げる工程を備えたことを特徴とする請求項８記
   載の交流発電機の固定子の製造方法。
10. 【請求項１０】 上記振り分け巻線ユニットを上記固定
    子鉄心に装着する工程に先だって、上記振り分け巻線ユ
    ニットの軸方向一端側の上記コイルエンド部の上記スロ
    ット収納部側を塑性変形させて扁平断面を有するスロッ
    ト開口通過部を形成する工程を備えたことを特徴とする
    請求項８又は請求項９記載の交流発電機の固定子の製造
    方法。
11. 【請求項１１】 上記星形巻線ユニットの上記スロット
    収納部を断面扁平に塑性変形させる工程において、上記
    星形巻線ユニットを構成する上記スロット収納部の全数
    を一括してプレス成形するようにしたことを特徴とする
    請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の交流発電機
    の固定子の製造方法。
12. 【請求項１２】 上記星形巻線ユニットの上記スロット
    収納部を断面扁平に塑性変形させる工程において、上記
    星形巻線ユニットを構成する上記スロット収納部を、上
    記スロット内の径方向における該スロット収納部の同一
    配列層毎に分けてプレス成形するようにしたことを特徴
    とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の交流
    発電機の固定子の製造方法。
13. 【請求項１３】 上記振り分け巻線を上記固定子鉄心に
    装着する工程において、上記固定子巻線を構成する複数
    の上記振り分け巻線が、上記スロット収納部を周方向に
    １スロットピッチづつずらして同心状に重ね合わせられ
    て、一括して上記固定子鉄心に装着されることを特徴と
    する請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載の交流発
    電機の固定子の製造方法。