JP3374776B2

JP3374776B2 - 車両用交流発電機

Info

Publication number: JP3374776B2
Application number: JP02819299A
Authority: JP
Inventors: 彰哉七條
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2003-02-10
Anticipated expiration: 2019-02-05
Also published as: US6617723B1; FR2789531B1; DE19956699A1; US20030102736A1; US6800974B2; JP2000228845A; FR2789531A1; DE19956699B4

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車やトラック
等に搭載される車両用交流発電機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転子の軸方向の端面に冷却ファ
ンを設け、回転子を回転させたときにこの冷却ファンに
よって発生する空気流によって固定子巻線の冷却を行う
内扇方式の車両用交流発電機が知られている。例えば、
特開平４−１６５９４９号公報に開示された発電機で
は、回転子と固定子をフロント側およびリヤ側のフレー
ムで保持しており、リヤ側のフレームの外側に整流回路
やブラシ装置、ＩＣレギュレータ等の各種の機能部品が
配置されている。特に、回転子の端面に遠心式の冷却フ
ァンを用いた場合には、衝立となるファンシュラウドを
追加することにより風量が増加することが知られてお
り、上述した公報に開示された発電機では、リヤ側のフ
レームの冷却ファン対向面がファンシュラウドとして機
能する。また、このように固定子巻線をフレームによっ
て形成される内部空間に配置し、この固定子巻線に誘起
される交流電圧を直流電圧に変換する整流回路をフレー
ムの外側に配置する場合には、当然ながら、固定子巻線
の出力用引出線をリヤ側のフレームを貫通させて、整流
回路に結線する必要がある。このため、リヤ側のフレー
ムには、固定子巻線の出力用引出線を取り出す位置に貫
通孔が形成されており、この貫通孔にゴムや樹脂材料に
よる絶縁部材を挿入して、固定子巻線の出力用引出線を
整流回路の端子まで引き出している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の発電機では、リヤ側のフレームに形成された貫通孔
を通して固定子巻線の出力用引出線を整流回路まで引き
出しているため、フレーム表面に凹凸が形成され、冷却
ファンが回転したときに生じるファン騒音が大きくなる
という問題があった。例えば、フレームに形成された貫
通孔による凹凸の他に、この貫通孔に挿入される絶縁部
材や、固定子巻線の出力用引出線のそれぞれがファン騒
音の発生源となっていた。

【０００４】特に、特開平４−２６３４５号公報に開示
されているように、２組の三相コイル（Ｘ相、Ｙ相、Ｚ
相の組とＵ相、Ｖ相、Ｗ相の組）が１つの固定子に含ま
れる場合には、６本の出力用引出線を引き出す必要が生
じるが、それぞれの引出線に対応する６つの貫通孔をリ
ヤ側のフレームに形成しようとすると、これらの貫通孔
によるフレーム表面の凹凸や絶縁部材および引出線の数
がそれぞれ２倍となるため、さらにファン騒音が増すこ
とになる。また、これらが通風抵抗となってファン風量
が低下して温度上昇につながる。さらに、フレームに形
成される貫通孔の数が多くなればなるほど、それぞれの
貫通孔に挿入される絶縁部材の数が増し、成形型の形状
が複雑になるため、製造コストの上昇を招くことにな
る。

【０００５】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、固定子巻線の出力用引出線
周りの構造を工夫することにより、製造コストやファン
騒音の低減が可能な車両用交流発電機を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の車両用交流発電機は、フレームによっ
て回転子と固定子とを支持するとともにフレームの外側
に整流回路を備えており、フレームに形成されている１
あるいは複数の貫通孔の中のいずれかに、固定子から引
き出される複数本の出力用引出線であって、整流回路に
おける接続先が異なるものを収容している。１つの貫通
孔に固定子から引き出される複数本の出力用引出線を収
容することにより、貫通孔の数を減らすことができるた
め、貫通孔によって生じるフレーム表面の凹凸の数が少
なくなってフレームの成形型の形状が単純になるととも
に、貫通孔に挿入される絶縁部材等の部品点数が少なく
なり、製造コストの低減が可能になる。

【０００７】また、上述した回転子の少なくともリヤ側
（整流回路側）の軸方向端面には冷却ファンを備えるこ
とが望ましい。ファンシュラウド面として機能するフレ
ーム表面の凹凸が減るとともに、貫通孔に挿入される絶
縁部材等の数も減るため通風抵抗も低減される。このた
め、冷却風の風量が増すとともに円滑に径方向に吐出さ
れるようになり、冷却性の向上が可能になる。また、フ
レーム表面の凹凸や絶縁部材等の突出部分が少なくなる
ため、ファン騒音がオーバーオールおよびピッチノイズ
ともに低くなる。

【０００８】また、上述した固定子は、それぞれから出
力用引出線が引き出される複数の多相巻線からなる固定
子巻線を有することが望ましい。複数の多相巻線を備
え、しかもそれぞれの多相巻線から出力用引出線が引き
出される場合には、出力用引出線の数が多相巻線の数に
比例して多くなるが、これら多数の引出線の複数本をま
とめてフレームの各貫通孔に収容することができれば、
貫通孔の数を大幅に減らすことができ、製造コスト低
減、冷却性向上およびファン音低減の大幅な効果が得ら
れる。

【０００９】また、複数の多相巻線を有する場合に、そ
れぞれの多相巻線に対応させて整流回路を備えることが
好ましい。このような構成において引出線の数が多くな
るため、製造コスト低減、冷却性向上およびファン音低
減の効果がさらに大きくなる。特に、これら複数の整流
回路は、正極側および負極側のそれぞれにおいて互いに
共通の放熱フィンを有することが望ましい。複数の整流
回路において同じ放熱フィンを用いることにより、部品
点数の削減と省スペース化および温度の均一化等が可能
になる。

【００１０】

【００１１】また、複数の多相巻線として多相結線され
た２つの巻線組を備え、それぞれの巻線組に含まれる出
力用引出線の中の２本を１組にするとともに、それぞれ
の巻線組において残った１本を集めて２本１組にして、
貫通孔のぞれぞれに各組の２本の出力用引出線を収容す
ることが好ましい。かかる構成によると巻線組ごとに出
力用引出線を集合させることができるため、それら出力
用引出線に接続される整流回路の構造をも巻線組ごとに
対応させて配置するといった構成上の利点が得られる。

【００１２】なお、多相巻線としては、三相巻線を採用
することができ、多相結線としては星型のＹ型あるいは
環型の△型を用いることができる。

【００１３】たとえば三相巻線においてＹ型結線を採用
する場合には、同じ巻線組に含まれる２本の出力用引出
線を近い位置に集めることができるため、各相の他方端
から引き出される中性点用の引出線を各三相巻線ごとに
集めることができ、それぞれの三相巻線における中性点
の結線処理が容易となる。

【００１４】

【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。

【００１５】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、整流回路７等を含んで構成
されている。

【００１６】固定子２は、固定子鉄心２２と、固定子鉄
心２２に形成された複数のスロット内に有機絶縁皮膜を
施したコイル素線を巻装することにより形成される固定
子巻線２３とを備えている。この固定子巻線２３は、一
つの多相巻線を一組として、複数組の多相巻線が設けら
れている。例えば、本実施形態の車両用交流発電機１に
含まれる固定子巻線２３は、２組の多相巻線としての三
相巻線２３Ａ、２３Ｂからなっており、これら２組の三
相巻線２３Ａ、２３Ｂが互いに電気角で３０゜異なる位
置に巻装されている。一方の三相巻線２３Ａは、Ｙ結線
されたＸ相コイル、Ｙ相コイル、Ｚ相コイルを含んでい
る。また、他方の三相巻線２３Ｂは、Ｙ結線されたＵ相
コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルを含んでいる。固定子
鉄心２２から軸方向両端部に露出しているコイルエンド
群は、スロット間の渡線としての複数のコイルエンドが
集合した集合体である。各相は、２本の導体が束ねられ
て巻装された結果、１スロットに４本の導体が挿入され
ている。

【００１７】回転子３は、ランデル型のポールコア３１
と、このポールコア３１に装着された界磁巻線３２とを
有する。ポールコア３１は、一対のクローポール３３を
備えており、各クローポール３３は、回転軸３４に嵌合
固定されたボス部と、ボス部から径方向外側に向けて広
がるディスク部と、ディスク部から軸方向に延びる爪状
磁極部とを備える。

【００１８】回転子３は、界磁巻線３２を一対のクロー
ポール３３によって、回転軸３４を通して両側から挟み
込んだ構造を有している。また、フロント側のクローポ
ール３３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３５が溶接等によって取り付けられている。同様
に、リヤ側のクローポール３３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３６が溶接等によって取り付けられている。

【００１９】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が回転軸３４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３１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。フレーム４は、フロントフレーム
４Ａとリヤフレーム４Ｂとからなり、これらが複数本の
締結ボルト４１によって締結されて上述した固定子２等
の支持が行われる。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２３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４３
がそれぞれ設けられている。

【００２０】リヤフレーム４Ｂの外側には、電圧調整回
路６、整流回路７、ブラシ装置８が搭載され、これらを
覆うようにリヤカバー５が取り付けられる。

【００２１】整流回路７は、固定子２に含まれる固定子
巻線２３から引き出される出力用引出線が接続されてお
り、印加される三相交流電圧を三相全波整流して直流電
圧に変換する。上述したように固定子巻線２３には２組
の三相巻線２３Ａ、２３Ｂが含まれているため、この整
流回路７には２組の三相巻線２３Ａ、２３Ｂのそれぞれ
に対応する２つの整流回路７Ａ、７Ｂが含まれている。
整流回路７の詳細構造については後述する。

【００２２】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３２に外部か
ら励磁電圧を印加することにより、ポールコア３１のそ
れぞれの爪部が励磁され、固定子巻線２３に三相交流電
圧を発生させることができ、整流回路７の出力端子から
は所定の直流電力が取り出される。

【００２３】図２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、固定子巻線２３には
２組の三相巻線２３Ａ、２３Ｂが含まれており、それぞ
れが別々に動作する整流回路７Ａ、７Ｂに接続されてい
る。具体的には、一方の三相巻線２３Ａに含まれるＸ相
コイル、Ｙ相コイル、Ｚ相コイルのそれぞれの一方端が
出力用引出線として引き出され、整流回路７Ａの３つの
端子７１Ａ、７２Ａ、７３Ａに接続されている。また、
一方の三相巻線２３Ａに含まれるＸ相コイル、Ｙ相コイ
ル、Ｚ相コイルのそれぞれの他方端が中性点用引出線と
して引き出され、コイルエンド近傍で互いに接合されて
電気的な接続が行われる。同様に、他方の三相巻線２３
Ｂに含まれるＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルのそ
れぞれの一方端が出力用引出線として引き出され、整流
回路７Ｂの３つの端子７１Ｂ、７２Ｂ、７３Ｂに接続さ
れている。また、他方の三相巻線２３Ｂに含まれるＵ相
コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルのそれぞれの他方端が
中性点用引出線として引き出され、コイルエンド近傍で
互いに接合されて電気的な接続が行われる。なお、Ｙ型
（星型）結線の場合には、上述したように中性点が形成
されるため、これを外部に引き出して、中性点出力を設
けることができる。

【００２４】図３は、固定子２の平面図であり、リヤ側
から見た２組の三相巻線２３Ａ、２３Ｂから引き出され
る出力用引出線あるいは中性点用引出線の詳細が示され
ている。図３において、Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１のそれぞれ
は、一方の三相巻線２３ＡのＸ相、Ｙ相、Ｚ相コイルの
それぞれから引き出される出力用引出線を示している。
また、Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２のそれぞれは、一方の三相巻線
２３Ａの各相のコイルから引き出される中性点用引出線
を示している。Ｘ相の出力用引出線Ｘ１とＹ相の出力用
引出線Ｙ１は、互いに接近した位置から引き出されてお
り、Ｚ相の出力用引出線Ｚ１のみが隔たった位置から引
き出されている。また、Ｘ相の中性点用引出線Ｘ２は、
Ｘ相の出力用引出線Ｘ１の近傍の位置から引き出されて
いる。Ｙ相の中性点用引出線Ｙ２は、Ｙ相の出力用引出
線Ｙ１の近傍の位置から引き出されている。Ｚ相の中性
点用引出線Ｚ２は、Ｚ相の出力用引出線Ｚ１の近傍の位
置から引き出されている。出力用引出線Ｘ１、Ｙ１に対
して出力用引出線Ｚ１のみが隔たった位置から引き出さ
れているため、中性点用引出線Ｘ２、Ｙ２に対して中性
点用引出線Ｚ２も隔たった位置から引き出されており、
この隔たった位置に引き出された中性点用引出線Ｚ２を
固定子巻線２３のコイルエンドに沿って円周方向（図３
においては時計回り方向）に引き回すことによって３本
の中性点用引出線Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２を出力用引出線Ｙ１
の近傍に集めることができ、これら３本の中性点用引出
線Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２の端部を溶接や半田付けによって接
合することによって図２に示す中性点Ｎ１が形成され
る。

【００２５】また、図３において、Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１の
それぞれは、他方の三相巻線２３ＢのＵ相、Ｖ相、Ｗ相
コイルのそれぞれから引き出される出力用引出線を示し
ている。また、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２のそれぞれは、他方の
三相巻線２３Ｂの各相のコイルから引き出される中性点
用引出線を示している。Ｖ相の出力用引出線Ｖ１とＷ相
の出力用引出線Ｗ１は、互いに接近した位置から引き出
されており、Ｕ相の出力用引出線Ｕ１は、上述した三相
巻線２３ＡのＺ相の出力用引出線Ｚ１と互いに接近した
位置から引き出されている。また、Ｕ相の中性点用引出
線Ｕ２は、Ｕ相の出力用引出線Ｕ１の近傍の位置から引
き出されている。Ｖ相の中性点用引出線Ｖ２は、Ｖ相の
出力用引出線Ｖ１の近傍の位置から引き出されている。
Ｗ相の中性点用引出線Ｗ２は、Ｗ相の出力用引出線Ｗ１
の近傍の位置から引き出されている。出力用引出線Ｖ
１、Ｗ１に対して出力用引出線Ｕ１のみが隔たった位置
から引き出されているため、中性点用引出線Ｖ２、Ｗ２
に対して中性点用引出線Ｕ２も隔たった位置から引き出
されており、この隔たった位置に引き出された中性点用
引出線Ｕ２を固定子巻線２３のコイルエンドに沿って円
周方向（図３においては反時計回り方向）に引き回すこ
とによって３本の中性点用引出線Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２を出
力用引出線Ｖ１の近傍に集めることができ、これら３本
の中性点用引出線Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２の端部を溶接や半田
付けによって接合することによって図２に示す中性点Ｎ
２が形成される。

【００２６】このように、一方の三相巻線２３Ａから引
き出される３本の出力用引出線Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１を１グ
ループとし、他方の三相巻線２３Ｂから引き出される３
本の出力用引出線Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１を別の１グループと
して、これら２つのグループに含まれる各出力用引出線
が互いに分離するようにしているため、これらの各出力
用引出線に対応する中性点用引出線も各三相巻線ごとに
隔たった位置に配置される。したがって、各三相巻線の
３本の中性点用引出線を結線する際に、他の三相巻線に
含まれる中性点用引出線が交差することがなく、中性点
の結線作業が容易になる。

【００２７】図４は、整流回路７の詳細な構造を示す平
面図である。図４に示す整流回路７は、一方の三相巻線
２３Ａに接続された整流回路７Ａと、他方の三相巻線２
３Ｂに接続された整流回路７Ｂとが含まれている。この
整流回路７は、負極側の放熱フィン７４と、この放熱フ
ィン７４に接合される複数（例えば６個）の整流素子７
５−１〜７５−６と、正極側の放熱フィン７６と、この
放熱フィン７６に接合される複数（例えば６個）の整流
素子７７−１〜７７−６と、２つの放熱フィン７４、７
６の間の間隔を一定に保つとともに対応する各整流素子
と出力用引出線との結線を行う端子台７８とを含んで構
成されている。上述した複数（例えば合計１２個）の整
流素子は、整流素子７７−１〜７７−６からなる正極側
素子群と、整流素子７５−１〜７５−６からなる負極側
素子群とを含んでいる。そして、一つの正極側素子と負
極側素子とが、ともに１本の出力用引出線に接続されて
単相整流回路をなしている。

【００２８】ところで、図４に示した整流回路７は、１
組の放熱フィン７４、７６に接合された合計１２個の整
流素子７５−１〜７５−６、７７−１〜７７−６を用い
て２組の三相巻線２３Ａ、２３Ｂに対応する整流動作を
行っており、機能的には三相巻線２３Ａ、２３Ｂのそれ
ぞれに対応した２つの整流回路７Ａ、７Ｂが含まれてい
る。図３に示したように、反時計回り方向に沿って、一
方の三相巻線２３Ａの出力用引出線Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１、
他方の三相巻線２３Ｂの出力用引出線Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１
の順に並んでいるため、図４において、放熱フィン７
４、７６のほぼ左半分に含まれる６個の整流素子７５−
１〜７５−３、７７−１〜７７−３によって一方の三相
巻線２３Ａに対応する整流回路７Ａが構成され、放熱フ
ィン７４、７６のほぼ右半分に含まれる６個の整流素子
７５−４〜７５−６、７７−４〜７７−６によって他方
の三相巻線２３Ｂに対応する整流回路７Ｂが構成されて
いる。このように、放熱フィン７４、７６を２つの整流
回路７Ａ、７Ｂで共通に使用することにより、部品点数
の低減や省スペース化、温度分布の均一化等が可能にな
る。

【００２９】また、図４において左側に位置する絶縁保
護部７９に着目すると、この絶縁保護部７９の周方向の
一方側に、絶縁保護部７９を通して引き出された出力用
引出線Ｘ１に接続される単相整流回路（７７−１、７５
−１）が配置されている。また、絶縁保護部７９の周方
向の他方側に、絶縁保護部７９を通して引き出された出
力用引出線Ｙ１に接続される単相整流回路（７７−２、
７５−２）が配置されている。したがって、絶縁保護部
７９の周方向の両側に、ほぼ左右対称となるように単相
整流回路が配置されている。

【００３０】本実施形態では、全１２個の整流素子とし
てのダイオードが、６組の単相整流回路をなしており、
３個の絶縁部材としての絶縁保護部７９が配置され、そ
れぞれが２本の出力用引出線を案内するため、ひとつの
絶縁保護部７９の周方向両側には、２個ずつの整流素子
が配置される。したがって、一つの絶縁部材と、２本の
出力用引出線と、４個の整流素子とが一つの整流回路の
単位となっている。そして、図４に示されるように、３
つの単位を周方向に整然と配置することにより、一つの
整流回路が構成されている。

【００３１】図５は、整流回路７に含まれる端子台７８
の部分的な構成を示す正面図であり、固定子２から引き
出された２本の出力用引出線を収容する絶縁保護部近傍
の詳細が示されている。また、図６はこの絶縁保護部近
傍の側面図である。図５に示すように、固定子２から引
き出される２本の出力用引出線（例えばＸ１、Ｙ１）
が、端子台７８の一部によって形成される絶縁部材とし
ての絶縁保護部７９を介して２つの端子（例えば７１
Ａ、７２Ａ）に導かれ、溶接や半田付けによって接合さ
れている。この絶縁保護部７９は、２本の出力用引出線
Ｘ１、Ｙ１の互いの電気絶縁を行うとともに、それぞれ
とリヤフレーム４Ｂとの間の電気絶縁を行うためのもの
であり、２つの出力用引出線Ｘ１、Ｘ１が互いに分離し
た状態で収容されている。他の２つの絶縁保護部７９も
同様の構成を有しており、２つの出力用引出線Ｚ１、Ｕ
１あるいは２つの出力用引出線Ｖ１、Ｗ１が収容されて
いる。これら３つの絶縁保護部７９のそれぞれは、リヤ
フレーム４Ｂの軸方向端面に形成された貫通孔４４に挿
入される。したがって、各貫通孔４４には、多相巻線の
組数（本実施形態では二組）に対応した数の引出線が収
容される。

【００３２】このように、絶縁部材としての絶縁保護部
７９は、複数の出力用引出線とリヤフレーム４Ｂとの間
に介在してこれらの間を絶縁するとともに、複数の出力
用引出線の相互の間に介在してこれらの間を絶縁する。
また、この絶縁保護部７９は、一体の柱状あるいは筒状
と呼びうる形状を有しており、内部に出力用引出線を収
納する引出線収容部８０が形成されている。この引出線
収容部８０は、出力用引出線毎に独立している。例え
ば、図５に示すように、この引出線収容部８０は、出力
用引出線が貫通して配置される複数の貫通孔８２であ
り、１つの貫通孔８２に１本の出力用引出線が貫通して
配置される。この貫通孔８２は、固定子２側に向けて次
第に広がった開口を有しており、固定子２側からの出力
用引出線の挿入が容易になっている。また、端子７１
Ａ、７２Ａは、これらの貫通孔８２の整流回路７側の開
口部に隣接して配置されている。

【００３３】図７は、絶縁保護部７９近傍の部分的な断
面図である。また、図８は図７に示すＰ方向から見た図
である。図８に示すように、リヤフレーム４Ｂの軸方向
端面には、整流回路７に含まれる絶縁保護部７９が挿入
される貫通孔４４が形成されている。図４に示したよう
に、この絶縁保護部７９は、整流回路７全体で３箇所に
設けられているため、これらと１対１に対応する３つの
貫通孔４４がリヤフレーム４Ｂの軸方向端面に形成され
ている。

【００３４】図９は、リヤフレーム４Ｂの詳細形状を示
す平面図である。図９に示すように、リヤフレーム４Ｂ
には複数の貫通孔としての３個の独立した貫通孔４４が
形成されている。この貫通孔４４の数は、三相巻線２３
Ａ、２３Ｂの相数に対応している。これら複数の貫通孔
４４は、同心状に配置されており、それぞれの貫通孔４
４の間隔は、一部のみが広く、残部がほぼ等間隔になっ
ている。したがって、複数の貫通孔４４は、全体として
同一円上の一部分に偏って位置している。しかも、全て
の貫通孔４４は、同一円上であってその円のほぼ半分の
領域に偏在して位置している。なお、中性点出力を設け
る場合には、貫通孔４４の数は、三相巻線２３Ａ、２３
Ｂの相数よりも１多い数となる。

【００３５】また、図７に示すように、絶縁保護部７９
に収容される２本の出力用引出線は、リヤ側の冷却ファ
ン３６から吐出窓４２に向かう冷却風の通路に配置され
るため、この２本の出力用引出線を分散せずにまとめて
配置することにより、ファン騒音の高次の次数成分を減
らすことができる。

【００３６】このように、本実施形態の車両用交流発電
機１においては、リヤフレーム４Ｂに３つの貫通孔４４
が形成されており、それぞれの貫通孔４４には、固定子
２から整流回路７に延びる６本の出力用引出線の中の２
本ずつがまとめられて収容されている。したがって、各
貫通孔４４やこれに挿入される整流回路７の絶縁保護部
７９によって生じる凹凸が少なくなるため、通風抵抗が
少なくなって冷却性の向上が可能になる。また、リヤフ
レーム４Ｂの冷却ファン３６対向面の凹凸が減ることに
より、冷却風とこれらの凹凸との干渉音が減るため、フ
ァン騒音の低減が可能になる。さらに、リヤフレーム４
Ｂに形成された貫通孔４４や整流回路７の端子台７８に
形成される絶縁保護部７９の数が減ることにより、これ
らを製造する際に使用される成形型の形状が単純化され
るため、型寿命が長くなることによる製造コストを低減
も可能になる。

【００３７】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、２本の
出力用引出線をまとめて１つの絶縁保護部７９に収容す
るようにしたが、３本以上の出力用引出線をまとめるよ
うにしてもよい。また、固定子２に２組の三相巻線２３
Ａ、２３Ｂが含まれる場合を説明したが、１組の三相巻
線のみによって固定子巻線２３が形成される場合や、３
組以上の三相巻線によって固定子巻線２３が形成される
場合にも本発明を適用することができる。特に、固定子
２に含まれる三相巻線の数が増えると、出力用引出線の
数が大幅に増すことになるため、これらの複数本をまと
めて絶縁保護部７９に収容して、リヤフレーム４Ｂの１
つの貫通孔４４を通して整流回路７に対する結線を行う
ことにより、ファン騒音の低減、冷却風の風量増加、製
造コストの低減の効果はさらに大きくなる。また、固定
子巻線２３を構成する複数の三相巻線は、その一部ある
いは全部がΔ結線されたものを用いるようにしてもよ
い。

【００３８】また、上述した実施形態では、固定子巻線
２３から引き出される６本の出力用引出線が、各三相巻
線２３Ａ、２３Ｂのそれぞれ毎にグループ分けされて隔
たった位置に配置されるようにしたが、各三相巻線２３
Ａ、２３Ｂに含まれる３本の出力用引出線の中から互い
に電気角が接近しているもの同士を１本ずつ選んで、こ
れらを組にして同一の絶縁保護部７９に収容するように
してもよい。

【００３９】図１０は、固定子の変形例を示す平面図で
あり、電気角が接近した２本の出力用引出線を同一の絶
縁保護部７９に収容する場合に適した固定子の巻線の状
態が示されている。図１０において、固定子巻線２３の
コイルエンドの所定位置から一方の三相巻線２３ＡのＸ
相の出力用引出線Ｘ１が引き出されており、その近傍の
位置（例えば１スロット分ずれた位置）から他方の三相
巻線２３ＢのＵ相の出力用引出線Ｕ１が引き出されてい
る。これら２本の出力用引出線Ｘ１、Ｕ１は、同一の絶
縁保護部７９に収容される。また、図１０において、出
力用引出線Ｘ１に対して反時計回り方向にほぼ９０°ず
れたコイルエンド上の位置から三相巻線２３ＡのＹ相の
出力用引出線Ｙ１が引き出されているとともに、その近
傍の位置から他方の三相巻線２３ＢのＶ相の出力用引出
線Ｖ１が引き出されており、これら２本の出力用引出線
Ｙ１、Ｖ１が同一の絶縁保護部７９に収容される。同様
に、図１０において、出力用引出線Ｘ１に対して時計回
り方向にほぼ９０°ずれたコイルエンド上の位置から三
相巻線２３ＡのＺ相の出力用引出線Ｚ１が引き出されて
いるとともに、その近傍の位置から他方の三相巻線２３
ＢのＷ相の出力用引出線Ｗ１が引き出されており、これ
ら２本の出力用引出線Ｚ１、Ｗ１が同一の絶縁保護部７
９に収容される。

【００４０】また、三相巻線２３ＡのＹ相の中性点用引
出線Ｙ２は、出力用引出線Ｙ１の近傍から引き出され、
Ｘ相の出力用引出線Ｘ１の近傍から引き出された中性点
用引出線Ｘ２の近傍まで、コイルエンドに沿って円周方
向（図１０においては時計回り方向）に引き回される。
同様に、三相巻線２３ＡのＺ相の中性点用引出線Ｚ２
は、出力用引出線Ｚ１の近傍から引き出され、Ｘ相の出
力用引出線Ｘ１の近傍から引き出された中性点用引出線
Ｘ２の近傍まで、コイルエンドに沿って円周方向（図１
０においては反時計回り方向）に引き回される。このよ
うにして３本の中性点用引出線Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２が出力
用引出線Ｘ１の近傍に集められ、これらを接合すること
により一方の三相巻線２３Ａの中性点Ｎ１が形成され
る。

【００４１】他方の三相巻線２３Ｂについても同様であ
り、Ｖ相の中性点用引出線Ｖ２は、出力用引出線Ｖ１の
近傍から引き出され、Ｕ相の出力用引出線Ｕ１の近傍か
ら引き出された中性点用引出線Ｕ２の近傍まで、コイル
エンドに沿って円周方向（図１０においては時計回り方
向）に引き回される。同様に、三相巻線２３ＢのＷ相の
中性点用引出線Ｗ２は、出力用引出線Ｗ１の近傍から引
き出され、Ｕ相の出力用引出線Ｕ１の近傍から引き出さ
れた中性点用引出線Ｕ２の近傍まで、コイルエンドに沿
って円周方向（図１０においては反時計回り方向）に引
き回される。このようにして３本の中性点用引出線Ｕ
２、Ｖ２、Ｗ２が出力用引出線Ｕ１の近傍に集められ、
これらを接合することにより他方の三相巻線２３Ｂの中
性点Ｎ２が形成される。

【００４２】このように、同一の絶縁保護部７９に収容
される２本の出力用引出線に現れる誘起電圧の位相が互
いに近くなるように（この場合は３０°）、巻線の状態
が工夫されており、絶縁保護部７９内あるいはその近傍
でこれらの引出線が短絡した場合であっても、出力電力
が全く得られなくなることはない。

【００４３】また、上述した実施形態では、図３あるい
は図１０に示したように、互いに接近した位置から引き
出された２本の出力用引出線を大きな変形を伴わずに絶
縁保護部７９に収容するようにしたが、隔たった位置か
ら引き出された２本の出力用引出線の形状を整形するこ
とにより、同じ絶縁保護部７９に収容するようにしても
よい。

【００４４】図１１は、２本の出力用引出線がコイルエ
ンドの比較的離れた位置から引き出された固定子の部分
的な側面図である。例えば、図３に示した２本の出力用
引出線Ｚ１とＵ１とが隔たった位置から引き出されてい
る。

【００４５】図１２は、図１１に示した固定子を図１に
示した車両用交流発電機１に適用可能にした出力用引出
線の整形状態を示す図である。図１２に示す固定子にお
いては、２本の出力用引出線Ｚ１、Ｕ１を比較的隔たっ
た位置から引き出し、互いに接近させるように折り曲げ
た後に、この２本の出力用引出線Ｚ１、Ｕ１をほぼ平行
に延在させている。このように出力用引出線を引き出し
た後にその形状を整形するようにすれば、例えば固定子
が比較的散在した位置に６本の出力用引出線を有する場
合であっても、それらをほぼ３箇所にまとめて配置する
ことができ、固定子の製造工程における扱いが容易にな
る。例えば、後工程において出力用引出線の形状を整形
するため、引出線の変形を防止することができる。ま
た、図３や図１０に示すように６本の出力用引出線をほ
ぼ３箇所から引き出すことにより、あるいは、分散して
引き出された４本以上の出力用引出線を図１２に示した
ようにクランク状に折り曲げることによって３箇所に集
合させることにより、整流回路７との接続の作業性が向
上する。特に、図１２に示したようにクランク状に出力
用引出線を折り曲げる場合には、このクランク状部分に
おいて出力用引出線の変形を吸収できる利点もある。

【００４６】また、上述した実施形態では、整流回路７
の端子台７８の一部を絶縁保護部７９としたが、絶縁保
護部７９を端子台７８とは別体の部品としてもよい。ま
た、各出力用引出線と整流回路７の各端子との接続を溶
接や半田付け等の接合によって行う場合を説明したが、
これらの接続をねじ止め等によって行うようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用交流発電機の全体構成を示す断面図であ
る。

【図２】本実施形態の車両用交流発電機の結線図であ
る。

【図３】固定子の平面図である。

【図４】整流回路の詳細な構造を示す平面図である。

【図５】整流回路に含まれる端子台の絶縁保護部近傍の
正面図である。

【図６】整流回路に含まれる端子台の絶縁保護部近傍の
側面図である。

【図７】絶縁保護部近傍の部分的な断面図である。

【図８】図７に示すＰ方向から見た図である。

【図９】リヤフレームの詳細形状を示す平面図である。

【図１０】固定子の変形例を示す平面図である。

【図１１】固定子の変形例を示す部分的な側面図であ
る。

【図１２】固定子の変形例を示す部分的な側面図であ
る。

【符号の説明】

１車両用交流発電機２固定子３回転子４フレーム７整流回路２３固定子巻線２３Ａ、２３Ｂ三相巻線３６冷却ファン４４貫通孔７９絶縁保護部Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１、Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１出力用引出線

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 5/22 H02K 3/38 H02K 9/06 H02K 19/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転駆動される回転子と、前記回転子の
外周に対向配置された固定子と、前記回転子および前記
固定子を支持するフレームと、前記フレームの外側に配
置されて前記固定子から引き出される複数本の出力用引
出線が接続される整流回路とを備える車両用交流発電機
において、前記フレームには、前記出力用引出線を貫通させるため
の１あるいは複数の貫通孔が形成されており、いずれかの一の前記貫通孔に、前記固定子から引き出さ
れる複数本の前記出力用引出線であって、前記整流回路
における接続先が異なるものを収容し、前記固定子は、一つの多相巻線を一組として複数組の多
相巻線で構成される固定子巻線を備え、一方の多相巻線から引き出される出力用引出線と他方の
多相巻線から引き出される出力用引出線が互いに分離す
るように配置され、かつ前記複数の多相巻線は、多相結
線された２つの巻線組であり、それぞれの前記巻線組に
含まれる複数の前記出力用引出線の中の２本を１組にす
るとともに、それぞれの前記巻線組において残った１本
を１組にして、前記貫通孔のそれぞれに各組の２本の前
記出力用引出線を収容することを特徴とする車両用交流
発電機。
【請求項２】請求項１において、前記回転子には、少なくとも前記整流回路に近い側の軸
方向端面に冷却ファンが取り付けられていることを特徴
とする車両用交流発電機。
【請求項３】請求項１または２において、前記貫通孔には、前記フレームと、隣接して収容された
複数の前記出力用引出線とを互いに電気絶縁する絶縁部
材が設けられていることを特徴とする車両用交流発電
機。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、前記複数の多相巻線のそれぞれに対応する複数の前記整
流回路を有することを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項５】請求項４において、前記複数の整流回路は、正極側および負極側のそれぞれ
において互いに共通の放熱フィンを有していることを特
徴とする車両用交流発電機。