JP3303809B2 - 車両用交流発電機の固定子 - Google Patents
車両用交流発電機の固定子Info
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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- H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
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- Windings For Motors And Generators (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は乗用車、トラック等
に搭載される車両用交流発電機の固定子に関する。
に搭載される車両用交流発電機の固定子に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用交流発電機に用いられる固定子と
して、複数の導体セグメントを接合することにより形成
された巻線を有するものが従来から知られている。例え
ば、ＷＯ９２／０６５２７には、Ｕ字状の複数の導体セ
グメントを固定子鉄心の一方の端面側から挿入した後
に、反挿入側の端部同士を接合することにより巻線が形
成された固定子が開示されている。この固定子は、連続
した導体巻線を巻いて巻線を構成する場合に比べて、規
則的に配置された巻線が形成しやすい特長がある。
して、複数の導体セグメントを接合することにより形成
された巻線を有するものが従来から知られている。例え
ば、ＷＯ９２／０６５２７には、Ｕ字状の複数の導体セ
グメントを固定子鉄心の一方の端面側から挿入した後
に、反挿入側の端部同士を接合することにより巻線が形
成された固定子が開示されている。この固定子は、連続
した導体巻線を巻いて巻線を構成する場合に比べて、規
則的に配置された巻線が形成しやすい特長がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したＷ
Ｏ９２／０６５２７においては、固定子鉄心の各スロッ
トに挿入された導体は、異なるスロットに収納されたも
の同士の端部が接合され、それぞれの接合部が固定子鉄
心の形状に沿って円周方向に等間隔に並んで配置されて
いる。例えば、各スロットには４本の導体がスロット入
口側に２本、スロット奥側に２本が周方向に並んで収容
されており、一のスロットから同じ方向に延びた２本の
導体の端部と、他のスロットから同じ方向に延びた２本
の導体の端部とがそれぞれ接合され、この２つの接合部
が円周方向に沿って一列に配置されている。接合部と反
対側に形成されたターン部についても同様であり、同じ
スロットから延びた２本の導体につながる２つのターン
部が円周方向に沿って一列に配置されている。このよう
に、各接合部やターン部が円周方向に沿って一列に配置
されているため、出力電力を取り出す端子Ｘ等につなが
る巻線の端部が変形しやすいという問題があった。例え
ば、内周側で巻線の端部が引き出された場合には内周側
に変形しやすく、反対に外周側で巻線の端部が引き出さ
れた場合には外周側に変形しやすくなる。このため、製
造工程における組み付け作業時にあるいは分解修理時
に、巻線の端部が簡単に変形してしまい、その都度手作
業で手直しする必要があるため、作業効率の低下につな
がっていた。
Ｏ９２／０６５２７においては、固定子鉄心の各スロッ
トに挿入された導体は、異なるスロットに収納されたも
の同士の端部が接合され、それぞれの接合部が固定子鉄
心の形状に沿って円周方向に等間隔に並んで配置されて
いる。例えば、各スロットには４本の導体がスロット入
口側に２本、スロット奥側に２本が周方向に並んで収容
されており、一のスロットから同じ方向に延びた２本の
導体の端部と、他のスロットから同じ方向に延びた２本
の導体の端部とがそれぞれ接合され、この２つの接合部
が円周方向に沿って一列に配置されている。接合部と反
対側に形成されたターン部についても同様であり、同じ
スロットから延びた２本の導体につながる２つのターン
部が円周方向に沿って一列に配置されている。このよう
に、各接合部やターン部が円周方向に沿って一列に配置
されているため、出力電力を取り出す端子Ｘ等につなが
る巻線の端部が変形しやすいという問題があった。例え
ば、内周側で巻線の端部が引き出された場合には内周側
に変形しやすく、反対に外周側で巻線の端部が引き出さ
れた場合には外周側に変形しやすくなる。このため、製
造工程における組み付け作業時にあるいは分解修理時
に、巻線の端部が簡単に変形してしまい、その都度手作
業で手直しする必要があるため、作業効率の低下につな
がっていた。
【０００４】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、固定子巻線の端部の変形を
防止することができる車両用交流発電機の固定子を提供
することにある。
たものであり、その目的は、固定子巻線の端部の変形を
防止することができる車両用交流発電機の固定子を提供
することにある。
【０００５】
【０００６】上述した課題を解決するために、請求項１
に記載の発明では、複数のスロットを持つ固定子鉄心
と、一つの前記スロットに径方向内側から内端層、内中
層、外中層、外端層の順で一列に配列された電気導体で
構成された固定子巻線とを有する車両用交流発電機の固
定子において、 前記固定子巻線は、内端層の電気導体と
外端層の電気導体とがほぼＵ字状に成形してなる大セグ
メントと、内中層の電気導体と外中層の電気導体とがほ
ぼＵ字状に成形してなる小セグメントとを含んでおり、
出力用引き出し線を前記外中層若しくは前記内中層から
取り出すという構成を採用する。また、前記固定子巻線
は、三相の巻線がＹ結線されており、中性点に対応する
前記三相の巻線のそれぞれをの端部を前記大セグメント
から取り出して結線するという構成を採用することもで
きる。
に記載の発明では、複数のスロットを持つ固定子鉄心
と、一つの前記スロットに径方向内側から内端層、内中
層、外中層、外端層の順で一列に配列された電気導体で
構成された固定子巻線とを有する車両用交流発電機の固
定子において、 前記固定子巻線は、内端層の電気導体と
外端層の電気導体とがほぼＵ字状に成形してなる大セグ
メントと、内中層の電気導体と外中層の電気導体とがほ
ぼＵ字状に成形してなる小セグメントとを含んでおり、
出力用引き出し線を前記外中層若しくは前記内中層から
取り出すという構成を採用する。また、前記固定子巻線
は、三相の巻線がＹ結線されており、中性点に対応する
前記三相の巻線のそれぞれをの端部を前記大セグメント
から取り出して結線するという構成を採用することもで
きる。
【０００７】
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施形
態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳
細に説明する。
態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳
細に説明する。
【０００９】図１は、車両用交流発電機の全体構成を示
す図である。図１に示す車両用交流発電機１は、固定子
２、回転子３、フレーム４、整流器５等を含んで構成さ
れている。
す図である。図１に示す車両用交流発電機１は、固定子
２、回転子３、フレーム４、整流器５等を含んで構成さ
れている。
【００１０】固定子２は、固定子鉄心２２と、固定子巻
線を構成する複数の導体セグメント２３と、固定子鉄心
２２と各導体セグメント２３との間を電気絶縁するイン
シュレータ２４とを備えている。
線を構成する複数の導体セグメント２３と、固定子鉄心
２２と各導体セグメント２３との間を電気絶縁するイン
シュレータ２４とを備えている。
【００１１】回転子３は、絶縁処理された銅線を円筒状
かつ同心状に巻き回した界磁巻線８を、それぞれが６個
の爪部を有するポールコア７によって、シャフト６を通
して両側から挟み込んだ構造を有している。また、フロ
ント側のポールコア７の端面には、フロント側から吸い
込んだ冷却風を軸方向および径方向に吐き出すために軸
流式の冷却ファン１１が溶接等によって取り付けられて
いる。同様に、リヤ側のポールコア７の端面には、リヤ
側から吸い込んだ冷却風を径方向に吐き出すために遠心
式の冷却ファン１２が溶接等によって取り付けられてい
る。
かつ同心状に巻き回した界磁巻線８を、それぞれが６個
の爪部を有するポールコア７によって、シャフト６を通
して両側から挟み込んだ構造を有している。また、フロ
ント側のポールコア７の端面には、フロント側から吸い
込んだ冷却風を軸方向および径方向に吐き出すために軸
流式の冷却ファン１１が溶接等によって取り付けられて
いる。同様に、リヤ側のポールコア７の端面には、リヤ
側から吸い込んだ冷却風を径方向に吐き出すために遠心
式の冷却ファン１２が溶接等によって取り付けられてい
る。
【００１２】フレーム４は、固定子２および回転子３を
収容しており、回転子３がシャフト６を中心に回転可能
な状態で支持されているとともに、回転子３のポールコ
ア７の外周側に所定の隙間を介して配置された固定子２
が固定されている。また、フレーム４は、固定子鉄心２
２の軸方向端面から突出した固定子巻線に対向した部分
に冷却風の吐出窓４２が、軸方向端面に吸入窓４１がそ
れぞれ設けられている。
収容しており、回転子３がシャフト６を中心に回転可能
な状態で支持されているとともに、回転子３のポールコ
ア７の外周側に所定の隙間を介して配置された固定子２
が固定されている。また、フレーム４は、固定子鉄心２
２の軸方向端面から突出した固定子巻線に対向した部分
に冷却風の吐出窓４２が、軸方向端面に吸入窓４１がそ
れぞれ設けられている。
【００１３】上述した構造を有する車両用交流発電機１
は、ベルト等を介してプーリ２０にエンジン（図示せ
ず）からの回転力が伝えられると回転子３が所定方向に
回転する。この状態で回転子３の界磁巻線８に外部から
励磁電圧を印加することにより、ポールコア７のそれぞ
れの爪部が励磁され、固定子巻線に３相交流電圧を発生
させることができ、整流器５の出力端子からは所定の直
流電流が取り出される。
は、ベルト等を介してプーリ２０にエンジン（図示せ
ず）からの回転力が伝えられると回転子３が所定方向に
回転する。この状態で回転子３の界磁巻線８に外部から
励磁電圧を印加することにより、ポールコア７のそれぞ
れの爪部が励磁され、固定子巻線に３相交流電圧を発生
させることができ、整流器５の出力端子からは所定の直
流電流が取り出される。
【００１４】次に、固定子２の詳細について説明する。
図２は、固定子２の部分的な断面図である。また、図３
は固定子巻線を構成するセグメントの斜視図である。
図２は、固定子２の部分的な断面図である。また、図３
は固定子巻線を構成するセグメントの斜視図である。
【００１５】固定子鉄心２２のスロット２５に装備され
た固定子巻線は複数の電気導体により構成され、各スロ
ット２５には偶数本（本実施形態では４本）の電気導体
が収容されている。また、一のスロット内の４本の電気
導体は、図２に示すように固定子鉄心２２の径方向に関
して内側から内端層、内中層、外中層、外端層の順で一
列に配列されている。
た固定子巻線は複数の電気導体により構成され、各スロ
ット２５には偶数本（本実施形態では４本）の電気導体
が収容されている。また、一のスロット内の４本の電気
導体は、図２に示すように固定子鉄心２２の径方向に関
して内側から内端層、内中層、外中層、外端層の順で一
列に配列されている。
【００１６】一のスロット２５内の内端層の電気導体２
３１ａは、固定子鉄心２２の時計回り方向に向けて磁極
ピッチ離れた他のスロット２５内の外端層の電気導体２
３１ｂと対をなしている。同様に、一のスロット２５内
の内中層の電気導体２３２ａは固定子鉄心２２の時計回
り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロット２５内
の外中層の電気導体２３２ｂと対をなしている。そし
て、これらの対をなす電気導体は、固定子鉄心２２の軸
方向の一方の端面側において連続線を用いることによ
り、ターン部２３１ｃ、２３２ｃを経由することで接続
される。
３１ａは、固定子鉄心２２の時計回り方向に向けて磁極
ピッチ離れた他のスロット２５内の外端層の電気導体２
３１ｂと対をなしている。同様に、一のスロット２５内
の内中層の電気導体２３２ａは固定子鉄心２２の時計回
り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロット２５内
の外中層の電気導体２３２ｂと対をなしている。そし
て、これらの対をなす電気導体は、固定子鉄心２２の軸
方向の一方の端面側において連続線を用いることによ
り、ターン部２３１ｃ、２３２ｃを経由することで接続
される。
【００１７】したがって、固定子鉄心２２の一方の端面
側においては、外中層の電気導体２３２ｂと内中層の電
気導体２３２ａとをターン部２３２ｃを経由して接続す
る連続線を、外端層の電気導体２３１ｂと内端層の電気
導体２３１ａとをターン部２３１ｃを経由して接続する
連続線が内包することとなる。このように、固定子鉄心
２２の一方の端面側においては、対をなす電気導体の接
続部としてのターン部２３２ｃが、同じスロット２５内
に収容された他の対をなす電気導体の接続部としてのタ
ーン部２３１ｃにより囲まれる。外中層の電気導体２３
２ｂと内中層の電気導体２３２ａとの接続により中層コ
イルエンドが形成され、外端層の電気導体２３１ｂと内
端層の電気導体２３１ａとの接続により端層コイルエン
ドが形成される。
側においては、外中層の電気導体２３２ｂと内中層の電
気導体２３２ａとをターン部２３２ｃを経由して接続す
る連続線を、外端層の電気導体２３１ｂと内端層の電気
導体２３１ａとをターン部２３１ｃを経由して接続する
連続線が内包することとなる。このように、固定子鉄心
２２の一方の端面側においては、対をなす電気導体の接
続部としてのターン部２３２ｃが、同じスロット２５内
に収容された他の対をなす電気導体の接続部としてのタ
ーン部２３１ｃにより囲まれる。外中層の電気導体２３
２ｂと内中層の電気導体２３２ａとの接続により中層コ
イルエンドが形成され、外端層の電気導体２３１ｂと内
端層の電気導体２３１ａとの接続により端層コイルエン
ドが形成される。
【００１８】一方、一のスロット２５内の内中層の電気
導体２３２ａは、固定子鉄心２２の時計回り方向に向け
て１磁極ピッチ離れた他のスロット２５内の内端層の電
気導体２３１ａ’とも対をなしている。同様に、一のス
ロット２５内の外端層の電気導体２３１ｂ’は、固定子
鉄心２２の時計回り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他
のスロット２５内の外中層の電気導体２３２ｂとも対を
なしている。そして、これらの電気導体は固定子鉄心２
２の軸方向の他方の端面側において接合により接続され
る。
導体２３２ａは、固定子鉄心２２の時計回り方向に向け
て１磁極ピッチ離れた他のスロット２５内の内端層の電
気導体２３１ａ’とも対をなしている。同様に、一のス
ロット２５内の外端層の電気導体２３１ｂ’は、固定子
鉄心２２の時計回り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他
のスロット２５内の外中層の電気導体２３２ｂとも対を
なしている。そして、これらの電気導体は固定子鉄心２
２の軸方向の他方の端面側において接合により接続され
る。
【００１９】したがって、固定子鉄心２２の他方の端面
側においては、外端層の電気導体２３１ｂ’と外中層の
電気導体２３２ｂとを接続する外側接合部２３３ｂと、
内端層の電気導体２３１ａ’と内中層の電気導体２３２
ａとを接続する内側接合部２３３ａとが、径方向および
周方向に互いにずれた状態で配置されている。外端層の
電気導体２３１ｂ’と外中層の電気導体２３２ｂとの接
続、および内端層の電気導体２３１ａ’と内中層の電気
導体２３２ａとの接続により、異なる同心円上に配置さ
れた２つの隣接層コイルエンドが形成される。
側においては、外端層の電気導体２３１ｂ’と外中層の
電気導体２３２ｂとを接続する外側接合部２３３ｂと、
内端層の電気導体２３１ａ’と内中層の電気導体２３２
ａとを接続する内側接合部２３３ａとが、径方向および
周方向に互いにずれた状態で配置されている。外端層の
電気導体２３１ｂ’と外中層の電気導体２３２ｂとの接
続、および内端層の電気導体２３１ａ’と内中層の電気
導体２３２ａとの接続により、異なる同心円上に配置さ
れた２つの隣接層コイルエンドが形成される。
【００２０】さらに、図３に示すように、内端層の電気
導体２３１ａと外端層の電気導体２３１ｂとが、一連の
電気導体をほぼＵ字状に成形してなる大セグメント２３
１により提供される。そして、内中層の電気導体２３２
ａと外中層の電気導体２３２ｂとが一連の電気導体をほ
ぼＵ字状に成形してなる小セグメント２３２により提供
される。基本となるＵ字状の導体セグメント２３は、大
セグメント２３１と小セグメント２３２によって形成さ
れる。各セグメント２３１、２３２は、スロット２５内
に収容されて軸方向に沿って延びる部分を備えるととも
に、軸方向に対して所定角度傾斜して延びる斜行部２３
１ｆ、２３１ｇ、２３２ｆ、２３２ｇを備える。これら
斜行部によって、固定子鉄心２２から軸方向の両端面に
突出するコイルエンドが形成されており、回転子３の軸
方向の両端面に取り付けられた冷却ファン１１、１２を
回転させたときに生じる冷却風の通風路は、主にこれら
斜行部の間に形成されている。
導体２３１ａと外端層の電気導体２３１ｂとが、一連の
電気導体をほぼＵ字状に成形してなる大セグメント２３
１により提供される。そして、内中層の電気導体２３２
ａと外中層の電気導体２３２ｂとが一連の電気導体をほ
ぼＵ字状に成形してなる小セグメント２３２により提供
される。基本となるＵ字状の導体セグメント２３は、大
セグメント２３１と小セグメント２３２によって形成さ
れる。各セグメント２３１、２３２は、スロット２５内
に収容されて軸方向に沿って延びる部分を備えるととも
に、軸方向に対して所定角度傾斜して延びる斜行部２３
１ｆ、２３１ｇ、２３２ｆ、２３２ｇを備える。これら
斜行部によって、固定子鉄心２２から軸方向の両端面に
突出するコイルエンドが形成されており、回転子３の軸
方向の両端面に取り付けられた冷却ファン１１、１２を
回転させたときに生じる冷却風の通風路は、主にこれら
斜行部の間に形成されている。
【００２１】以上の構成を、全てのスロット２５の導体
セグメント２３について繰り返す。そして、反ターン部
側のコイルエンド群において、外端層の端部２３１ｅ’
と外中層の端部２３２ｅ、並びに内中層の端部２３２ｄ
と内端層の端部２３１ｄ’とがそれぞれ溶接、超音波溶
着、アーク溶接、ろう付け等の手段によって接合されて
外側接合部２３３ｂおよび内側接合部２３３ａが形成さ
れ、電気的に接続されている。これらの接合部２３３
ｂ、２３３ａの互いの絶縁と保持のために、絶縁材によ
るコーティングが行われる。なお、耐振動性、耐環境性
を向上するために、複数の接合部の間を架橋するように
絶縁材が付着されてもよい。この絶縁材は、接合部２３
３ｂ、２３３ａのみに厚く付着させることが望ましい。
セグメント２３について繰り返す。そして、反ターン部
側のコイルエンド群において、外端層の端部２３１ｅ’
と外中層の端部２３２ｅ、並びに内中層の端部２３２ｄ
と内端層の端部２３１ｄ’とがそれぞれ溶接、超音波溶
着、アーク溶接、ろう付け等の手段によって接合されて
外側接合部２３３ｂおよび内側接合部２３３ａが形成さ
れ、電気的に接続されている。これらの接合部２３３
ｂ、２３３ａの互いの絶縁と保持のために、絶縁材によ
るコーティングが行われる。なお、耐振動性、耐環境性
を向上するために、複数の接合部の間を架橋するように
絶縁材が付着されてもよい。この絶縁材は、接合部２３
３ｂ、２３３ａのみに厚く付着させることが望ましい。
【００２２】図４、図５、図６は、固定子巻線の巻線図
であり、Ｙ結線された三相（Ｘ相、Ｙ相、Ｚ相）の中の
Ｘ相に着目した巻線状態が示されている。上述した固定
子２は、図２に示したように、１つのスロット２５内に
４本の導体セグメント２３が収容されており、その中の
２本の導体セグメント２３が図４に示す巻線２１１用に
用いられ、他の２本の導体セグメント２３が図５に示す
巻線２１２用に用いられる。そして、それらの一方の端
部２３ｎと２３ｍとが異形の導体セグメントを用いるこ
とにより結線されて、図４に示す巻線２１１と図５に示
す巻線２１２が直列接続され、全体として図６に示すＸ
相の巻線が形成されている。なお、これらの図に示すＸ
１は、整流器５に接続されるＸ相の巻線の一方の端部と
しての出力用引き出し線を示しており、ターン部２３１
ｃ、２３２ｃ側から取り出されている。また、Ｘ２は、
Ｘ相の巻線の他方の端部としての中性点用引き出し線を
示しており、出力用引き出し線と同様にターン部２３１
ｃ、２３２ｃ側から取り出される。なお、上述した図４
〜図６はＸ相の巻線について示されているが、Ｙ相の巻
線およびＺ相の巻線についても同様であり、Ｘ相の巻線
が収容されるスロット２５に隣接するスロット２５を用
いてＹ相の巻線が形成され、さらに１つ分隣接するスロ
ット２５を用いてＺ相の巻線が形成される。
であり、Ｙ結線された三相（Ｘ相、Ｙ相、Ｚ相）の中の
Ｘ相に着目した巻線状態が示されている。上述した固定
子２は、図２に示したように、１つのスロット２５内に
４本の導体セグメント２３が収容されており、その中の
２本の導体セグメント２３が図４に示す巻線２１１用に
用いられ、他の２本の導体セグメント２３が図５に示す
巻線２１２用に用いられる。そして、それらの一方の端
部２３ｎと２３ｍとが異形の導体セグメントを用いるこ
とにより結線されて、図４に示す巻線２１１と図５に示
す巻線２１２が直列接続され、全体として図６に示すＸ
相の巻線が形成されている。なお、これらの図に示すＸ
１は、整流器５に接続されるＸ相の巻線の一方の端部と
しての出力用引き出し線を示しており、ターン部２３１
ｃ、２３２ｃ側から取り出されている。また、Ｘ２は、
Ｘ相の巻線の他方の端部としての中性点用引き出し線を
示しており、出力用引き出し線と同様にターン部２３１
ｃ、２３２ｃ側から取り出される。なお、上述した図４
〜図６はＸ相の巻線について示されているが、Ｙ相の巻
線およびＺ相の巻線についても同様であり、Ｘ相の巻線
が収容されるスロット２５に隣接するスロット２５を用
いてＹ相の巻線が形成され、さらに１つ分隣接するスロ
ット２５を用いてＺ相の巻線が形成される。
【００２３】図７は、本実施形態の車両用交流発電機１
の結線図である。上述したように、図４に示す巻線２１
１と図５に示す巻線２１２とが直列接続されてＸ相の巻
線が形成されており、その一方端である出力用引き出し
線Ｘ１が整流器５に接続される。同様に、Ｙ相およびＺ
相の巻線が形成されており、それぞれの一方端である出
力用引き出し線Ｙ１、Ｙ１が整流器５に接続される。ま
た、Ｘ、Ｙ、Ｚ相の各巻線の他方端である中性点用引き
出し線Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２が、図８に示すように共通に結
線される。
の結線図である。上述したように、図４に示す巻線２１
１と図５に示す巻線２１２とが直列接続されてＸ相の巻
線が形成されており、その一方端である出力用引き出し
線Ｘ１が整流器５に接続される。同様に、Ｙ相およびＺ
相の巻線が形成されており、それぞれの一方端である出
力用引き出し線Ｙ１、Ｙ１が整流器５に接続される。ま
た、Ｘ、Ｙ、Ｚ相の各巻線の他方端である中性点用引き
出し線Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２が、図８に示すように共通に結
線される。
【００２４】図９は、引き出し線を固定子巻線の外部に
引き出す様子を示す図であり、固定子２を導体セグメン
ト２３のターン部２３１ｃ、２３２ｃ側から見た部分的
な平面図が示されている。また、図１０は図９に示すＰ
方向から見た矢視図であり、Ｘ相の出力用引き出し線Ｘ
１と中性点Ｎ近傍の側面図が示されている。
引き出す様子を示す図であり、固定子２を導体セグメン
ト２３のターン部２３１ｃ、２３２ｃ側から見た部分的
な平面図が示されている。また、図１０は図９に示すＰ
方向から見た矢視図であり、Ｘ相の出力用引き出し線Ｘ
１と中性点Ｎ近傍の側面図が示されている。
【００２５】３本の出力用引き出し線Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１
のそれぞれは、外中層の電気導体２３２ａとして固定子
巻線から取り出されており、それ以外の外端層、内中
層、内端層の各電気導体２３１ｂ、２３２ａ、２３１ａ
によって囲まれて径方向の移動が拘束されている。
のそれぞれは、外中層の電気導体２３２ａとして固定子
巻線から取り出されており、それ以外の外端層、内中
層、内端層の各電気導体２３１ｂ、２３２ａ、２３１ａ
によって囲まれて径方向の移動が拘束されている。
【００２６】なお、導体セグメント２３のターン部２３
１ｃ、２３２ｃ側は、図３に示した標準形状の導体セグ
メント２３を用いた場合には、外端層の電気導体２３１
ｂと内端層の電気導体２３１ａとが接続され、外中層の
電気導体２３２ｂと内中層の電気導体２３２ａとが接続
されるが、各種の出力用引き出し線や中性点用引き出し
線を取り出すとともに、上述したように図４に示した巻
線２１１の端部２３ｍと図５に示した巻線２１２の端部
２３ｎを接続する必要があるため、出力用引き出し線近
傍では異形の導体セグメントが一部使用されている。
１ｃ、２３２ｃ側は、図３に示した標準形状の導体セグ
メント２３を用いた場合には、外端層の電気導体２３１
ｂと内端層の電気導体２３１ａとが接続され、外中層の
電気導体２３２ｂと内中層の電気導体２３２ａとが接続
されるが、各種の出力用引き出し線や中性点用引き出し
線を取り出すとともに、上述したように図４に示した巻
線２１１の端部２３ｍと図５に示した巻線２１２の端部
２３ｎを接続する必要があるため、出力用引き出し線近
傍では異形の導体セグメントが一部使用されている。
【００２７】図１１および図１２は、出力用引き出し線
近傍で使用されている異形の導体セグメントを示す図で
あり、図１１にはＹ相の出力用引き出し線Ｙ１近傍で用
いられる異形の導体セグメントが、図１２にはＺ相の出
力用引き出し線Ｚ１近傍で用いられる異形の導体セグメ
ントがそれぞれ示されている。
近傍で使用されている異形の導体セグメントを示す図で
あり、図１１にはＹ相の出力用引き出し線Ｙ１近傍で用
いられる異形の導体セグメントが、図１２にはＺ相の出
力用引き出し線Ｚ１近傍で用いられる異形の導体セグメ
ントがそれぞれ示されている。
【００２８】図４および図５を用いて説明したＸ相の巻
線と同様に、Ｙ相の巻線も図４に示す巻線２１１と図５
に示す巻線２１２を直列接続することによって構成され
ており、それぞれの端部２３ｍと２３ｎを相互に接続す
るために、図１１に示す異形の導体セグメント２３ｙが
使用され、外端層の電気導体２３１ｂと内中層の電気導
体２３２ａとが接続される。
線と同様に、Ｙ相の巻線も図４に示す巻線２１１と図５
に示す巻線２１２を直列接続することによって構成され
ており、それぞれの端部２３ｍと２３ｎを相互に接続す
るために、図１１に示す異形の導体セグメント２３ｙが
使用され、外端層の電気導体２３１ｂと内中層の電気導
体２３２ａとが接続される。
【００２９】また、Ｚ相についても同様であり、Ｚ相の
巻線も図４に示す巻線２１１と図５に示す巻線２１２を
直列接続することによって構成されており、それぞれの
端部２３ｍと２３ｎを相互に接続するために、図１２に
示す異形の導体セグメント２３ｚが使用され、外端層の
電気導体２３１ｂと内中層の電気導体２３２ａとが接続
される。
巻線も図４に示す巻線２１１と図５に示す巻線２１２を
直列接続することによって構成されており、それぞれの
端部２３ｍと２３ｎを相互に接続するために、図１２に
示す異形の導体セグメント２３ｚが使用され、外端層の
電気導体２３１ｂと内中層の電気導体２３２ａとが接続
される。
【００３０】このように、本実施形態の車両用交流発電
機１に備わった固定子２は、Ｘ、Ｙ、Ｚの三相の巻線が
Ｙ結線されて固定子巻線が形成されており、Ｘ、Ｙ、Ｚ
の各相の出力用引き出し線Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１のそれぞれ
が外中層の電気導体２３２ｂとして取り出されている。
したがって、それぞれの出力用引き出し線は、外端層の
電気導体２３１ｂや内中層の電気導体２３２ａや内端層
の電気導体２３１ａによって挟まれており、径方向の移
動が拘束されるため、変形やふらつきを防止することが
でき、組み付け作業や分解修理等における出力用引き出
し線の位置決めが容易となって、作業効率を上げること
ができる。
機１に備わった固定子２は、Ｘ、Ｙ、Ｚの三相の巻線が
Ｙ結線されて固定子巻線が形成されており、Ｘ、Ｙ、Ｚ
の各相の出力用引き出し線Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１のそれぞれ
が外中層の電気導体２３２ｂとして取り出されている。
したがって、それぞれの出力用引き出し線は、外端層の
電気導体２３１ｂや内中層の電気導体２３２ａや内端層
の電気導体２３１ａによって挟まれており、径方向の移
動が拘束されるため、変形やふらつきを防止することが
でき、組み付け作業や分解修理等における出力用引き出
し線の位置決めが容易となって、作業効率を上げること
ができる。
【００３１】また、Ｘ、Ｙ、Ｚの各相の出力用引き出し
線に対応する中性点用引き出し線Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２は、
全て内端層の電気導体２３１ａとして取り出されるが、
これら３つの中性点用引き出し線は共通に接続されて中
性点となるため、外力によって移動しにくく、変形やふ
らつきを防止することができる。また、各中性点用引き
出し線は内端層から引き出されるが、この引き出し位置
が内周側にいけばいくほど、リヤ側のフレーム４の軸方
向の内壁面との距離が大きくなるため、固定子巻線とフ
レーム４との間の短絡を防止することができる。
線に対応する中性点用引き出し線Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２は、
全て内端層の電気導体２３１ａとして取り出されるが、
これら３つの中性点用引き出し線は共通に接続されて中
性点となるため、外力によって移動しにくく、変形やふ
らつきを防止することができる。また、各中性点用引き
出し線は内端層から引き出されるが、この引き出し位置
が内周側にいけばいくほど、リヤ側のフレーム４の軸方
向の内壁面との距離が大きくなるため、固定子巻線とフ
レーム４との間の短絡を防止することができる。
【００３２】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、上述した実施形態では、図４に
示した巻線２１１と図５に示した巻線２１２とを直列に
接続してＸ、Ｙ、Ｚの各相の巻線を形成したが、図４に
示した巻線２１１と図５に示した巻線２１２とを別々に
所定の電気角ずらして配置することにより２組の三相巻
線を構成し、図１３に示すように、それぞれの出力用引
き出し線を２つの整流器に別々に接続するようにしても
よい。この場合には、出力用引き出し線および中性点用
引き出し線の本数が２倍となるため、これらの引き出し
線の変形やふらつきを防止することにより、作業効率の
大幅な向上が可能になる。
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、上述した実施形態では、図４に
示した巻線２１１と図５に示した巻線２１２とを直列に
接続してＸ、Ｙ、Ｚの各相の巻線を形成したが、図４に
示した巻線２１１と図５に示した巻線２１２とを別々に
所定の電気角ずらして配置することにより２組の三相巻
線を構成し、図１３に示すように、それぞれの出力用引
き出し線を２つの整流器に別々に接続するようにしても
よい。この場合には、出力用引き出し線および中性点用
引き出し線の本数が２倍となるため、これらの引き出し
線の変形やふらつきを防止することにより、作業効率の
大幅な向上が可能になる。
【００３３】また、各スロット２５内にターン部を有す
るＵ字状のセグメントが収容されている場合を説明した
が、ターン部を有しない導体セグメントを使用した場合
や、連続線を巻回して固定子巻線を形成した場合にも本
発明を適用することができる。
るＵ字状のセグメントが収容されている場合を説明した
が、ターン部を有しない導体セグメントを使用した場合
や、連続線を巻回して固定子巻線を形成した場合にも本
発明を適用することができる。
【００３４】また、上記実施形態は、三相の巻線がＹ結
線であるが、Δ結線としてもよい。この場合、２本ずつ
３箇所結線をするにあたり、一方の引き出し線は中層か
ら取り出されるので、同様に移動が拘束され、変形やふ
らつきを防止することができる。
線であるが、Δ結線としてもよい。この場合、２本ずつ
３箇所結線をするにあたり、一方の引き出し線は中層か
ら取り出されるので、同様に移動が拘束され、変形やふ
らつきを防止することができる。
【図１】車両用交流発電機の全体構成を示す図である。
【図２】固定子の部分的な断面図である。
【図３】固定子巻線を構成するセグメントの斜視図であ
る。
る。
【図４】固定子巻線の巻線図である。
【図５】固定子巻線の巻線図である。
【図６】固定子巻線の巻線図である。
【図７】本実施形態の車両用交流発電機の結線図であ
る。
る。
【図８】固定子巻線の中性点の斜視図である。
【図９】引き出し線を固定子巻線の外部に引き出す様子
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】図９に示すＰ方向から見た矢視図である。
【図１１】出力用引き出し線近傍で使用されている異形
の導体セグメントを示す図である。
の導体セグメントを示す図である。
【図１２】出力用引き出し線近傍で使用されている異形
の導体セグメントを示す図である。
の導体セグメントを示す図である。
【図１３】２組の三相巻線を有する車両用交流発電機の
結線図である。
結線図である。
【符号の説明】 １ 車両用交流発電機 ２ 固定子 ３ 回転子 ５ 整流器 １１、１２ 冷却ファン ２２ 固定子鉄心 ２３ 導体セグメント ２４ インシュレータ ２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂ 電気導体 ２３１ｃ、２３２ｃ ターン部 ２３１ｆ、２３２ｆ 斜行部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−299754（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−196032（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−4841（ＪＰ，Ｂ１) 国際公開92／6527（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 3/04
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のスロットを持つ固定子鉄心と、一
つの前記スロットに径方向内側から内端層、内中層、外
中層、外端層の順で一列に配列された電気導体で構成さ
れた固定子巻線とを有する車両用交流発電機の固定子に
おいて、 前記固定子巻線は、内端層の電気導体と外端層の電気導
体とがほぼＵ字状に成形してなる大セグメントと、内中
層の電気導体と外中層の電気導体とがほぼＵ字状に成形
してなる小セグメントとを含んでおり、出力用引き出し
線を前記外中層若しくは前記内中層から取り出すことを
特徴とする車両用交流発電機の固定子。 - 【請求項２】 請求項１において、前記固定子巻線は、
三相の巻線がＹ結線されており、中性点に対応する前記
三相の巻線のそれぞれをの端部を前記大セグメントから
取り出して結線することを特徴とする車両用交流発電機
の固定子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33563798A JP3303809B2 (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | 車両用交流発電機の固定子 |
| US09/440,885 US6211594B1 (en) | 1998-11-26 | 1999-11-16 | Vehicle AC generator's stator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33563798A JP3303809B2 (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | 車両用交流発電機の固定子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002033727A Division JP3636142B2 (ja) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | 車両用交流発電機の固定子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000166149A JP2000166149A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3303809B2 true JP3303809B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=18290834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33563798A Expired - Lifetime JP3303809B2 (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | 車両用交流発電機の固定子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6211594B1 (ja) |
| JP (1) | JP3303809B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1316716C (zh) * | 2003-05-21 | 2007-05-16 | 三菱电机株式会社 | 旋转电机的定子 |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3374776B2 (ja) * | 1999-02-05 | 2003-02-10 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機 |
| JP4014071B2 (ja) * | 2000-03-13 | 2007-11-28 | 三菱電機株式会社 | 交流発電機及びその巻線アッセンブリ並びに巻線アッセンブリの製造方法 |
| JP2001286082A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-12 | Mitsubishi Electric Corp | 交流発電機の固定子 |
| US6943477B1 (en) | 2000-04-27 | 2005-09-13 | Denso Corporation | Stator of rotary electric machine and method for making the same |
| DE10119776A1 (de) | 2000-04-27 | 2001-11-08 | Denso Corp | Stator einer Drehfeldmaschine und Verfahren zu seiner Herstellung |
| JP3920004B2 (ja) * | 2000-05-12 | 2007-05-30 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機 |
| JP4496651B2 (ja) * | 2001-01-19 | 2010-07-07 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機 |
| JP3672846B2 (ja) * | 2001-05-29 | 2005-07-20 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機 |
| US6882077B2 (en) * | 2002-12-19 | 2005-04-19 | Visteon Global Technologies, Inc. | Stator winding having cascaded end loops |
| US7129612B2 (en) * | 2002-01-24 | 2006-10-31 | Visteon Global Technologies, Inc. | Stator assembly with cascaded winding and method of making same |
| US6930426B2 (en) * | 2003-11-26 | 2005-08-16 | Visteon Global Technologies, Inc. | Alternator stator having a multiple filar construction to improve convective cooling |
| US7170211B2 (en) * | 2002-01-24 | 2007-01-30 | Visteon Global Technologies, Inc. | Stator winding having transitions |
| US6750581B2 (en) * | 2002-01-24 | 2004-06-15 | Visteon Global Technologies, Inc. | Automotive alternator stator assembly with rectangular continuous wire |
| GB2389717B (en) * | 2002-01-24 | 2004-07-28 | Visteon Global Tech Inc | Automotive alternator stator assembly and winding method |
| US6894417B2 (en) | 2002-05-15 | 2005-05-17 | Remy Inc. | Multi-set rectangular copper hairpin windings for electric machines |
| FR2840464B1 (fr) * | 2002-05-28 | 2004-09-03 | Valeo Equip Electr Moteur | Alternateur muni d'un stator a entrees vrillees |
| JP2004048890A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Denso Corp | 回転電機 |
| JP3988617B2 (ja) * | 2002-09-18 | 2007-10-10 | 株式会社デンソー | セグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機 |
| US6949857B2 (en) * | 2003-03-14 | 2005-09-27 | Visteon Global Technologies, Inc. | Stator of a rotary electric machine having stacked core teeth |
| US7081697B2 (en) * | 2004-06-16 | 2006-07-25 | Visteon Global Technologies, Inc. | Dynamoelectric machine stator core with mini caps |
| US7386931B2 (en) * | 2004-07-21 | 2008-06-17 | Visteon Global Technologies, Inc. | Method of forming cascaded stator winding |
| US7269888B2 (en) * | 2004-08-10 | 2007-09-18 | Visteon Global Technologies, Inc. | Method of making cascaded multilayer stator winding with interleaved transitions |
| JP2006211810A (ja) | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Denso Corp | セグメント連接型回転電機 |
| WO2006103159A1 (de) * | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Alstom Technology Ltd | Generator mit hoher phasenordnung |
| EP3614535A4 (en) | 2017-04-19 | 2020-11-25 | LG Electronics Inc. -1- | ROTATING ELECTRICAL DEVICE STATOR |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1826295A (en) * | 1928-06-14 | 1931-10-06 | Vincent G Apple | Dynamo electric machine element |
| US2407935A (en) * | 1944-05-25 | 1946-09-17 | Chrysler Corp | Electrical machine |
| US2447647A (en) * | 1945-08-18 | 1948-08-24 | Westinghouse Electric Corp | Motor winding |
| US2731576A (en) * | 1954-10-18 | 1956-01-17 | Gen Electric | 6-phase, 2-circuit generators |
| US3079519A (en) * | 1956-02-29 | 1963-02-26 | Gen Electric | Coil and method of insulating same |
| DE9017835U1 (de) | 1990-10-04 | 1992-03-12 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Ständer für elektrische Maschinen |
| US5845389A (en) * | 1994-06-04 | 1998-12-08 | Northrop Grumman Corporation | Method of fabricating a wound core |
| WO1998054822A1 (fr) * | 1997-05-26 | 1998-12-03 | Denso Corporation | Alternateur pour vehicule |
-
1998
- 1998-11-26 JP JP33563798A patent/JP3303809B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-11-16 US US09/440,885 patent/US6211594B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1316716C (zh) * | 2003-05-21 | 2007-05-16 | 三菱电机株式会社 | 旋转电机的定子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US6211594B1 (en) | 2001-04-03 |
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