JP3428045B2 - 車両用交流発電機 - Google Patents
車両用交流発電機Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載されたバッ
テリを充電するオルタネータに使用される車両用交流発
電機に関するものである。
テリを充電するオルタネータに使用される車両用交流発
電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両に搭載される電気負荷の増加
やエンジンルームの小型化に伴う補機類の取付スペース
の狭小化等により車両用交流発電機は小型で高出力のも
のが望まれている。そこで、車両用交流発電機の高出力
化の一手段として冷却効率の向上を図ることが考えられ
る。このような車両用交流発電機としては、例えば特開
平３−２２６２５１号公報に開示された技術がある。こ
の技術は、図６ないし図８に示されているように、ロー
タ１００の２磁極ピッチにつき周方向に３個のティース
１０１〜１０３を有し、各ティース１０１〜１０３には
三相のステータコイル１０４〜１０６のうちの一相のみ
が巻回されたステータ１０７を備え、ステータコア１０
８のスロット１０９内に収容される三相のステータコイ
ル１０４〜１０６の各相が互いに重なり合うオーバラッ
プ代を減少させることによって、冷却ファン（図示せ
ず）により吹き付けられる冷却風との接触露出面積を増
加させて三相のステータコイル１０４〜１０６の冷却効
率を向上するようにしたもの（以下従来の技術と呼ぶ）
が提案されている。
やエンジンルームの小型化に伴う補機類の取付スペース
の狭小化等により車両用交流発電機は小型で高出力のも
のが望まれている。そこで、車両用交流発電機の高出力
化の一手段として冷却効率の向上を図ることが考えられ
る。このような車両用交流発電機としては、例えば特開
平３−２２６２５１号公報に開示された技術がある。こ
の技術は、図６ないし図８に示されているように、ロー
タ１００の２磁極ピッチにつき周方向に３個のティース
１０１〜１０３を有し、各ティース１０１〜１０３には
三相のステータコイル１０４〜１０６のうちの一相のみ
が巻回されたステータ１０７を備え、ステータコア１０
８のスロット１０９内に収容される三相のステータコイ
ル１０４〜１０６の各相が互いに重なり合うオーバラッ
プ代を減少させることによって、冷却ファン（図示せ
ず）により吹き付けられる冷却風との接触露出面積を増
加させて三相のステータコイル１０４〜１０６の冷却効
率を向上するようにしたもの（以下従来の技術と呼ぶ）
が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
においては、ステータコア１０８のスロット１０９は半
閉スロット形状であるため、三相のステータコイル１０
４〜１０６の各相をスロット１０９の奥から順に挿入す
る必要があり、三相のステータコイル１０４〜１０６の
巻線時に多大な工数がかかるという課題があった。ま
た、必然的に三相のステータコイル１０４〜１０６の各
相に径方向の重なりが生じるため、三相のステータコイ
ル１０４〜１０６の各相の露出面積が少なくなり、三相
のステータコイル１０４〜１０６の冷却効率が低下する
という課題があった。このような三相のステータコイル
それぞれの放熱、冷却のばらつきは、抵抗値のばらつ
き、出力のばらつきを招き望ましくない。 また、コアの
スロット内おける隙間や、コイルエンドにおける各相コ
イルの重なり、コイルエンドにおける各相コイルの有無
などは、ステータの内側表面の形状の不均一化をもたら
し、放熱性、騒音の面で不利となる。 本発明は、多相の
ステータコイルの冷却を改善し、且つ騒音を抑えること
を目的とする。 本発明は、ステータコイルの形状の均一
化を図ることを目的とする。 本発明は、さらに、生産性
の改善を目的とする。
においては、ステータコア１０８のスロット１０９は半
閉スロット形状であるため、三相のステータコイル１０
４〜１０６の各相をスロット１０９の奥から順に挿入す
る必要があり、三相のステータコイル１０４〜１０６の
巻線時に多大な工数がかかるという課題があった。ま
た、必然的に三相のステータコイル１０４〜１０６の各
相に径方向の重なりが生じるため、三相のステータコイ
ル１０４〜１０６の各相の露出面積が少なくなり、三相
のステータコイル１０４〜１０６の冷却効率が低下する
という課題があった。このような三相のステータコイル
それぞれの放熱、冷却のばらつきは、抵抗値のばらつ
き、出力のばらつきを招き望ましくない。 また、コアの
スロット内おける隙間や、コイルエンドにおける各相コ
イルの重なり、コイルエンドにおける各相コイルの有無
などは、ステータの内側表面の形状の不均一化をもたら
し、放熱性、騒音の面で不利となる。 本発明は、多相の
ステータコイルの冷却を改善し、且つ騒音を抑えること
を目的とする。 本発明は、ステータコイルの形状の均一
化を図ることを目的とする。 本発明は、さらに、生産性
の改善を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の技術的手段を採用する。ロータと、こ
のロータの径方向外側に配置されたステータと、前記ロ
ータに設けられ径方向外側に流れる冷却風を発生するフ
ァンとを備える車両用交流発電機において、前記ステー
タは、複数のスロットと複数のティースとを形成してな
るコアと、前記複数のティースのうちの対応する一つに
巻回される複数の集中巻コイルを有するステータコイル
とを備え、複数の前記集中巻コイルのそれぞれは、それ
らが円周上に隣接するように同一の径方向位置に配置さ
れており、隣接する前記集中巻コイルはそれぞれが巻回
された前記ティース間の前記スロットを実質的に満たし
て配置されており、前記集中巻コイルは、前記スロット
から軸方向に延び出すコイルエンド部を有しており、該
コイルエンド部は前記ロータと前記ファンの径方向外側
に位置してこれらに面する実質的に連続した筒状の内側
面を形成していることを特徴とする車両用交流発電機と
いう技術的手段を採用する。複数の前記ティースは、前
記ロータの２磁極ピッチにつき３個のティースを有し、
前記集中巻コイルの一つが前記３個のティースの一つだ
けに巻回されているという技術的手段を採用することが
できる。複数の前記ティースは、前記集中巻コイルが巻
回される柱状部位と、当該柱状部位の径方向内側先端に
形成された拡大部位とを有するという技術的手段を採用
することができる。前記拡大部位は、前記集中巻コイル
を装着した後に形成されＴ字状であるという技術的手段
を採用することができる。
するために以下の技術的手段を採用する。ロータと、こ
のロータの径方向外側に配置されたステータと、前記ロ
ータに設けられ径方向外側に流れる冷却風を発生するフ
ァンとを備える車両用交流発電機において、前記ステー
タは、複数のスロットと複数のティースとを形成してな
るコアと、前記複数のティースのうちの対応する一つに
巻回される複数の集中巻コイルを有するステータコイル
とを備え、複数の前記集中巻コイルのそれぞれは、それ
らが円周上に隣接するように同一の径方向位置に配置さ
れており、隣接する前記集中巻コイルはそれぞれが巻回
された前記ティース間の前記スロットを実質的に満たし
て配置されており、前記集中巻コイルは、前記スロット
から軸方向に延び出すコイルエンド部を有しており、該
コイルエンド部は前記ロータと前記ファンの径方向外側
に位置してこれらに面する実質的に連続した筒状の内側
面を形成していることを特徴とする車両用交流発電機と
いう技術的手段を採用する。複数の前記ティースは、前
記ロータの２磁極ピッチにつき３個のティースを有し、
前記集中巻コイルの一つが前記３個のティースの一つだ
けに巻回されているという技術的手段を採用することが
できる。複数の前記ティースは、前記集中巻コイルが巻
回される柱状部位と、当該柱状部位の径方向内側先端に
形成された拡大部位とを有するという技術的手段を採用
することができる。前記拡大部位は、前記集中巻コイル
を装着した後に形成されＴ字状であるという技術的手段
を採用することができる。
【０００５】
【作用】本発明では、集中巻コイルが円周上に隣接する
ように同一の径方向位置に配置されているので、複数の
集中巻コイルのそれぞれが径方向に関して露出したり、
露出しなかったりという不均一がない。しかも、スロッ
トを実質的に満たして集中巻コイルが配置されるため、
集中巻コイルの間に過大な隙間がない。これにより、ス
テータコイルの冷却の改善と、騒音の低減とが実現され
る。また、複数の集中巻コイルの装着が容易に行える。
特にステータコイルを構成する複数の集中巻コイルの形
状に不均一がないので、冷却の均一化と騒音の低減とが
可能となる。 集中巻コイルが実質的に連続した筒状の内
側面を形成することで、均一かつ滑らかなコイルエンド
の形状を提供することができ、ロータおよびファンによ
り送られる冷却風によって生じる騒音を抑える。 集中巻
コイルの一つがロータの２磁極ピッチにつき３個のティ
ースの一つだけに巻回される構成によると、コイル長の
短縮による巻線抵抗の減少効果を有する２π／３短節巻
線が得られる。 ティースの径方向内側先端に拡大部位を
有する構成では、集中巻コイルの脱落、抜けが防止され
る。 拡大部位が集中巻コイルの装着後に形成される構成
によると、生産性の向上を図ることができる。
ように同一の径方向位置に配置されているので、複数の
集中巻コイルのそれぞれが径方向に関して露出したり、
露出しなかったりという不均一がない。しかも、スロッ
トを実質的に満たして集中巻コイルが配置されるため、
集中巻コイルの間に過大な隙間がない。これにより、ス
テータコイルの冷却の改善と、騒音の低減とが実現され
る。また、複数の集中巻コイルの装着が容易に行える。
特にステータコイルを構成する複数の集中巻コイルの形
状に不均一がないので、冷却の均一化と騒音の低減とが
可能となる。 集中巻コイルが実質的に連続した筒状の内
側面を形成することで、均一かつ滑らかなコイルエンド
の形状を提供することができ、ロータおよびファンによ
り送られる冷却風によって生じる騒音を抑える。 集中巻
コイルの一つがロータの２磁極ピッチにつき３個のティ
ースの一つだけに巻回される構成によると、コイル長の
短縮による巻線抵抗の減少効果を有する２π／３短節巻
線が得られる。 ティースの径方向内側先端に拡大部位を
有する構成では、集中巻コイルの脱落、抜けが防止され
る。 拡大部位が集中巻コイルの装着後に形成される構成
によると、生産性の向上を図ることができる。
【０００６】
【実施例】〔実施例の構成〕つぎに、本発明の車両用交
流発電機を図１ないし図５に示す一実施例に基づいて説
明する。図１は自動車用交流発電機のステータを示した
図で、図２は自動車用交流発電機の全体構造を示した図
である。自動車用交流発電機１は、いわゆるオルタネー
タであって、ロータ２、ドライブフレーム３、リヤフレ
ーム４およびステータ５等より構成されている。ロータ
２は、界磁として働く部分で、シャフト６と一体的に回
転する。このロータ２は、ポールコア（磁極）７、８、
フィールドコイル９、スリップリング１０等によって構
成されている。
流発電機を図１ないし図５に示す一実施例に基づいて説
明する。図１は自動車用交流発電機のステータを示した
図で、図２は自動車用交流発電機の全体構造を示した図
である。自動車用交流発電機１は、いわゆるオルタネー
タであって、ロータ２、ドライブフレーム３、リヤフレ
ーム４およびステータ５等より構成されている。ロータ
２は、界磁として働く部分で、シャフト６と一体的に回
転する。このロータ２は、ポールコア（磁極）７、８、
フィールドコイル９、スリップリング１０等によって構
成されている。
【０００７】シャフト６の一端部には、エンジンの回転
動力をシャフト６に伝達するためのＶリブドプーリ１１
が取り付けられている。Ｖリブドプーリ１１は、ベルト
等の連結手段を介してエンジンの出力軸に連結されてい
る。ポールコア７、８は、中央にフィールドコイル９が
巻かれ、フィールドコイル９に励磁電流が流れると、ポ
ールコア７の爪状部１２が全てＮ極になり、ポールコア
８の爪状部１３が全てＳ極になる。また、ポールコア
７、８の各々の端面には、ドライブフレーム３とリヤフ
レーム４内に冷却風を吸い込む冷却ファン１４、１５が
一体的に取り付けられている。冷却ファン１４には、シ
ャフト６の軸方向および径方向（遠心方向）に冷却風を
発生させる軸流式ファンが使用され、冷却ファン１５に
は、シャフト６の径方向（遠心方向）に冷却風を発生さ
せる遠心式ファンが使用されている。スリップリング１
０は、シャフト６の他端部に２個取り付けられており、
各々のスリップリング１０の外周をブラシ１６が摺動す
る。
動力をシャフト６に伝達するためのＶリブドプーリ１１
が取り付けられている。Ｖリブドプーリ１１は、ベルト
等の連結手段を介してエンジンの出力軸に連結されてい
る。ポールコア７、８は、中央にフィールドコイル９が
巻かれ、フィールドコイル９に励磁電流が流れると、ポ
ールコア７の爪状部１２が全てＮ極になり、ポールコア
８の爪状部１３が全てＳ極になる。また、ポールコア
７、８の各々の端面には、ドライブフレーム３とリヤフ
レーム４内に冷却風を吸い込む冷却ファン１４、１５が
一体的に取り付けられている。冷却ファン１４には、シ
ャフト６の軸方向および径方向（遠心方向）に冷却風を
発生させる軸流式ファンが使用され、冷却ファン１５に
は、シャフト６の径方向（遠心方向）に冷却風を発生さ
せる遠心式ファンが使用されている。スリップリング１
０は、シャフト６の他端部に２個取り付けられており、
各々のスリップリング１０の外周をブラシ１６が摺動す
る。
【０００８】ドライブフレーム３とリヤフレーム４は、
ロータ２とステータ５を支持すると同時に、エンジンへ
の取り付けを行うもので、冷却ファン１４、１５により
吸い込まれる冷却風の通気用の穴１７、１８を多数開口
している。ドライブフレーム３とリヤフレーム４は、複
数のスタッドボルト１９およびナット２０により直接接
合されている。なお、ドライブフレーム３とリヤフレー
ム４の内周にはロータ２がベアリング２１、２２を介し
て回転自在に支持されている。
ロータ２とステータ５を支持すると同時に、エンジンへ
の取り付けを行うもので、冷却ファン１４、１５により
吸い込まれる冷却風の通気用の穴１７、１８を多数開口
している。ドライブフレーム３とリヤフレーム４は、複
数のスタッドボルト１９およびナット２０により直接接
合されている。なお、ドライブフレーム３とリヤフレー
ム４の内周にはロータ２がベアリング２１、２２を介し
て回転自在に支持されている。
【０００９】また、リヤフレーム４には、ブラシ１６、
整流器２３および出力端子等が取り付けられている。そ
して、リヤフレーム４の後側には、整流器２３、ブラシ
ホルダ２４、ＩＣレギュレータ２５等がねじ等の手段で
組み付けられている。整流器２３は、複数個のダイオー
ド（図示せず）を集めたもので、交流電流を直流電流に
変換（整流）するものである。この整流器２３は、自動
車に搭載された電気負荷やバッテリに電気的に接続され
ている。ブラシホルダ２４は、ブラシ１６を収納保持す
るものである。ＩＣレギュレータ２５は、フィールドコ
イル９とアース間に入れたトランジスタ等のスイッチン
グ素子をオン、オフすることにより励磁電流を制御して
自動車用交流発電機１の出力電圧を一定にするものであ
る。
整流器２３および出力端子等が取り付けられている。そ
して、リヤフレーム４の後側には、整流器２３、ブラシ
ホルダ２４、ＩＣレギュレータ２５等がねじ等の手段で
組み付けられている。整流器２３は、複数個のダイオー
ド（図示せず）を集めたもので、交流電流を直流電流に
変換（整流）するものである。この整流器２３は、自動
車に搭載された電気負荷やバッテリに電気的に接続され
ている。ブラシホルダ２４は、ブラシ１６を収納保持す
るものである。ＩＣレギュレータ２５は、フィールドコ
イル９とアース間に入れたトランジスタ等のスイッチン
グ素子をオン、オフすることにより励磁電流を制御して
自動車用交流発電機１の出力電圧を一定にするものであ
る。
【００１０】次に、ステータ５の構造の詳細を図１ない
し図５を用いて説明する。ステータ５は、いわゆる２／
３π短節集中巻きステータであって、ポールコア７、８
の外周に対向して配置されたステータコア２６、および
ロータ２の回転に伴って３相交流出力が誘起する三相の
ステータコイル２７〜２９よりなる。ステータコア２６
は、ドライブフレーム３とリヤフレーム４の内周に圧入
されて一体化されているので、ステータ５で発生した熱
がドライブフレーム３とリヤフレーム４に伝わり冷却性
を向上させている。
し図５を用いて説明する。ステータ５は、いわゆる２／
３π短節集中巻きステータであって、ポールコア７、８
の外周に対向して配置されたステータコア２６、および
ロータ２の回転に伴って３相交流出力が誘起する三相の
ステータコイル２７〜２９よりなる。ステータコア２６
は、ドライブフレーム３とリヤフレーム４の内周に圧入
されて一体化されているので、ステータ５で発生した熱
がドライブフレーム３とリヤフレーム４に伝わり冷却性
を向上させている。
【００１１】また、ステータコア２６は、磁性材料製の
薄板を複数積層したもので、ロータ２のポールコア７、
８から出た磁束が三相のステータコイル２７〜２９と有
効に交差するように作られた磁束通路を形成する。ステ
ータコア２６の内周側には、図１に示したように、ロー
タ２のポールコア７、８の２磁極ピッチにつき周方向に
３個のティース３０〜３２が等間隔で多数形成されてい
る。隣設するティース３０〜３２間に形成されるスロッ
ト３３は、三相のステータコイル２７〜２９を巻装する
際には開放スロット形状（図３に実線で示す）となるよ
うに形成され、三相のステータコイル２７〜２９を巻装
した後に半閉スロット形状（図３に二点鎖線で示す）と
なるように形成される。
薄板を複数積層したもので、ロータ２のポールコア７、
８から出た磁束が三相のステータコイル２７〜２９と有
効に交差するように作られた磁束通路を形成する。ステ
ータコア２６の内周側には、図１に示したように、ロー
タ２のポールコア７、８の２磁極ピッチにつき周方向に
３個のティース３０〜３２が等間隔で多数形成されてい
る。隣設するティース３０〜３２間に形成されるスロッ
ト３３は、三相のステータコイル２７〜２９を巻装する
際には開放スロット形状（図３に実線で示す）となるよ
うに形成され、三相のステータコイル２７〜２９を巻装
した後に半閉スロット形状（図３に二点鎖線で示す）と
なるように形成される。
【００１２】なお、２個置きに形成されたティース３０
には、三相のステータコイル２７〜２９のうちの１相の
ステータコイル２７のみが巻回されている。また、２個
置きに形成されたティース３１には、三相のステータコ
イル２７〜２９のうちの１相のステータコイル２８のみ
が巻回されている。さらに、２個置きに形成されたティ
ース３２には、三相のステータコイル２７〜２９のうち
の１相のステータコイル２９のみが巻回されている。三
相のステータコイル２７〜２９は、Ｙ結線またはΔ結線
により接続されている。
には、三相のステータコイル２７〜２９のうちの１相の
ステータコイル２７のみが巻回されている。また、２個
置きに形成されたティース３１には、三相のステータコ
イル２７〜２９のうちの１相のステータコイル２８のみ
が巻回されている。さらに、２個置きに形成されたティ
ース３２には、三相のステータコイル２７〜２９のうち
の１相のステータコイル２９のみが巻回されている。三
相のステータコイル２７〜２９は、Ｙ結線またはΔ結線
により接続されている。
【００１３】次に、この三相のステータコイル２７〜２
９の巻線方法を図１ないし図５に基づいて簡単に説明す
る。なお、ティース３０〜３２の先端部は、図３に示し
たように、三相のステータコイル２７〜２９の巻線時に
は鍵型をしている。ステータコイル２７は、図４に示し
たように、ステータコア２６のティース３０の周囲に重
中巻きされ、つづいて隣設するティース３１、３２を置
いて次のティース３０の周囲に重中巻きされる。以下同
様にして、ステータコア２６のティース３０の周囲にの
みステータコイル２７の巻装が繰り返すことによって、
ステータコイル２７をステータコア２６に組み付ける。
９の巻線方法を図１ないし図５に基づいて簡単に説明す
る。なお、ティース３０〜３２の先端部は、図３に示し
たように、三相のステータコイル２７〜２９の巻線時に
は鍵型をしている。ステータコイル２７は、図４に示し
たように、ステータコア２６のティース３０の周囲に重
中巻きされ、つづいて隣設するティース３１、３２を置
いて次のティース３０の周囲に重中巻きされる。以下同
様にして、ステータコア２６のティース３０の周囲にの
みステータコイル２７の巻装が繰り返すことによって、
ステータコイル２７をステータコア２６に組み付ける。
【００１４】また、ステータコイル２８は、図４に示し
たように、ステータコア２６のティース３１から巻き初
め、ステータコイル２７と同様に、ティース３２、３０
を置いた巻装を繰り返すことによって、ステータコイル
２８をステータコア２６に組み付ける。さらに、ステー
タコイル２９は、図４に示したように、ステータコア２
６のティース３２から巻き初め、ステータコイル２７と
同様に、ティース３０、３１を置いた巻装を繰り返すこ
とによって、ステータコイル２９をステータコア２６に
組み付ける。
たように、ステータコア２６のティース３１から巻き初
め、ステータコイル２７と同様に、ティース３２、３０
を置いた巻装を繰り返すことによって、ステータコイル
２８をステータコア２６に組み付ける。さらに、ステー
タコイル２９は、図４に示したように、ステータコア２
６のティース３２から巻き初め、ステータコイル２７と
同様に、ティース３０、３１を置いた巻装を繰り返すこ
とによって、ステータコイル２９をステータコア２６に
組み付ける。
【００１５】なお、三相のステータコイル２７〜２９の
巻線時にステータコア２６のティース３０〜３２の先端
部の拡がりがないため、すなわち、スロット３３が半閉
スロット形状になっていないため、図１に示したよう
に、三相のステータコイル２７〜２９の各相間の境界線
がステータコア２６の径方向に延びるように複数のティ
ース３０〜３２の各々の周囲に巻回され、三相のステー
タコイル２７〜２９の各相間が径方向に重ならない。そ
して、三相のステータコイル２７〜２９の巻線が終了し
た後にティース３０〜３２の先端部を周方向に拡開して
ティース３０〜３２をＴ字状にすることによりステータ
５の磁束の減少を防止している。
巻線時にステータコア２６のティース３０〜３２の先端
部の拡がりがないため、すなわち、スロット３３が半閉
スロット形状になっていないため、図１に示したよう
に、三相のステータコイル２７〜２９の各相間の境界線
がステータコア２６の径方向に延びるように複数のティ
ース３０〜３２の各々の周囲に巻回され、三相のステー
タコイル２７〜２９の各相間が径方向に重ならない。そ
して、三相のステータコイル２７〜２９の巻線が終了し
た後にティース３０〜３２の先端部を周方向に拡開して
ティース３０〜３２をＴ字状にすることによりステータ
５の磁束の減少を防止している。
【００１６】したがって、予め三相のステータコイル２
７〜２９の各相をステータコア２６に組み付ける前に、
図３に示した巻線状態となるように巻装しておき（ホー
ルドコイル状態）、このように巻装しておいた三相のス
テータコイル２７〜２９の各相を同時に開放スロット形
状のスロット３３内に挿入することによって、三相のス
テータコイル２７〜２９の各相を同時にステータコア２
６に組み付け易くなるので、三相のステータコイル２７
〜２９の巻線時の組付工数を著しく減少することができ
る。また、三相のステータコイル２７〜２９の前側コイ
ル端３４〜３６、後側コイル端（図示せず）の各相間に
均一な大きさの隙間Ｓが形成される。これらの隙間Ｓが
形成されることにより、多数の隙間Ｓが冷却風の通り抜
け通気路となり、三相のステータコイル２７〜２９の冷
却効率が向上する。
７〜２９の各相をステータコア２６に組み付ける前に、
図３に示した巻線状態となるように巻装しておき（ホー
ルドコイル状態）、このように巻装しておいた三相のス
テータコイル２７〜２９の各相を同時に開放スロット形
状のスロット３３内に挿入することによって、三相のス
テータコイル２７〜２９の各相を同時にステータコア２
６に組み付け易くなるので、三相のステータコイル２７
〜２９の巻線時の組付工数を著しく減少することができ
る。また、三相のステータコイル２７〜２９の前側コイ
ル端３４〜３６、後側コイル端（図示せず）の各相間に
均一な大きさの隙間Ｓが形成される。これらの隙間Ｓが
形成されることにより、多数の隙間Ｓが冷却風の通り抜
け通気路となり、三相のステータコイル２７〜２９の冷
却効率が向上する。
【００１７】〔実施例の作用〕つぎに、この自動車用交
流発電機１の作用を図１ないし図５に基づいて簡単に説
明する。エンジンの回転動力がベルトを介してＶリブド
プーリ１１に伝わるとロータ２、すなわちシャフト６が
回転する。そして、フィールドコイル９に外部より電圧
が印加されてフィールドコイル９に励磁電流が流れるこ
とによりポールコア７、８が励磁される。これによっ
て、ポールコア７の爪状部１２が全てＮ極になり、ポー
ルコア８の爪状部１３が全てＳ極になる。そして、ロー
タ２と相対回転運動するステータ５のステータコア２６
に図１に示した矢印方向に回転磁界が発生し、三相のス
テータコイル２７〜２９に交流電流が誘起する。この三
相交流電流は、整流器２３により直流電流に変換されバ
ッテリを充電すると共に自動車の電気負荷に電力を供給
する。
流発電機１の作用を図１ないし図５に基づいて簡単に説
明する。エンジンの回転動力がベルトを介してＶリブド
プーリ１１に伝わるとロータ２、すなわちシャフト６が
回転する。そして、フィールドコイル９に外部より電圧
が印加されてフィールドコイル９に励磁電流が流れるこ
とによりポールコア７、８が励磁される。これによっ
て、ポールコア７の爪状部１２が全てＮ極になり、ポー
ルコア８の爪状部１３が全てＳ極になる。そして、ロー
タ２と相対回転運動するステータ５のステータコア２６
に図１に示した矢印方向に回転磁界が発生し、三相のス
テータコイル２７〜２９に交流電流が誘起する。この三
相交流電流は、整流器２３により直流電流に変換されバ
ッテリを充電すると共に自動車の電気負荷に電力を供給
する。
【００１８】さらに、ポールコア７、８の回転に伴っ
て、ポールコア７、８の各々の端面に取り付けられた冷
却ファン１４、１５も同様に回転するため、ドライブフ
レーム３とリヤフレーム４に形成された通気用の穴１
７、１８より冷却風が吸い込まれて、自動車用交流発電
機１内に図２に示した矢印方向に冷却風が発生し、フィ
ールドコイル９、整流器２３、三相のステータコイル２
７〜２９等の発熱部材の冷却が行なわれる。
て、ポールコア７、８の各々の端面に取り付けられた冷
却ファン１４、１５も同様に回転するため、ドライブフ
レーム３とリヤフレーム４に形成された通気用の穴１
７、１８より冷却風が吸い込まれて、自動車用交流発電
機１内に図２に示した矢印方向に冷却風が発生し、フィ
ールドコイル９、整流器２３、三相のステータコイル２
７〜２９等の発熱部材の冷却が行なわれる。
【００１９】〔実施例の効果〕以上のように、この実施
例においては、三相のステータコイル２７〜２９の巻装
構造が、三相のステータコイル２７〜２９の各相間の境
界線がステータコア２６の径方向に延びるように複数の
ティース３０〜３２の各々の周囲に巻回されているの
で、三相のステータコイル２７〜２９の各相間の径方向
の重なりがない。このため、三相のステータコイル２７
〜２９の各相を均一に冷却することができるので、三相
のステータコイル２７〜２９の冷却効率を著しく向上す
ることができる。また、図５と図８とを比較して明らか
なように、三相のステータコイル２７〜２９の前側コイ
ル端３４〜３６および後側コイル端に形成される隙間Ｓ
が大きくなり、冷却風の通り抜けが改善される。これに
よって、全体的な冷却風の風量が増加するので、三相の
ステータコイル２７〜２９以外のフィールドコイル９、
整流器２３、三相のステータコイル２７〜２９等の発熱
部材の冷却効率も向上することができる。
例においては、三相のステータコイル２７〜２９の巻装
構造が、三相のステータコイル２７〜２９の各相間の境
界線がステータコア２６の径方向に延びるように複数の
ティース３０〜３２の各々の周囲に巻回されているの
で、三相のステータコイル２７〜２９の各相間の径方向
の重なりがない。このため、三相のステータコイル２７
〜２９の各相を均一に冷却することができるので、三相
のステータコイル２７〜２９の冷却効率を著しく向上す
ることができる。また、図５と図８とを比較して明らか
なように、三相のステータコイル２７〜２９の前側コイ
ル端３４〜３６および後側コイル端に形成される隙間Ｓ
が大きくなり、冷却風の通り抜けが改善される。これに
よって、全体的な冷却風の風量が増加するので、三相の
ステータコイル２７〜２９以外のフィールドコイル９、
整流器２３、三相のステータコイル２７〜２９等の発熱
部材の冷却効率も向上することができる。
【００２０】そして、複数のティース３０〜３２の各々
の周囲には三相のステータコイル２７〜２９のうちの一
相のみを巻回するようにしているので、三相のステータ
コイル２７〜２９の各相のコイル長を短縮することがで
きる。これによって、三相のステータコイル２７〜２９
の各相のコイル抵抗値が減少するため、三相のステータ
コイル２７〜２９の各相の発熱量を低減することができ
る。さらに、三相のステータコイル２７〜２９の巻線時
に、三相のステータコイル２７〜２９の各相を同時にス
テータコア２６に組み付けることが可能となるので、三
相のステータコイル２７〜２９の巻線時の組付工数を著
しく低減することができる。
の周囲には三相のステータコイル２７〜２９のうちの一
相のみを巻回するようにしているので、三相のステータ
コイル２７〜２９の各相のコイル長を短縮することがで
きる。これによって、三相のステータコイル２７〜２９
の各相のコイル抵抗値が減少するため、三相のステータ
コイル２７〜２９の各相の発熱量を低減することができ
る。さらに、三相のステータコイル２７〜２９の巻線時
に、三相のステータコイル２７〜２９の各相を同時にス
テータコア２６に組み付けることが可能となるので、三
相のステータコイル２７〜２９の巻線時の組付工数を著
しく低減することができる。
【００２１】〔変形例〕本実施例では、本発明を三相の
ステータコイル２７〜２９に用いたが、二相のステータ
コイルまたは四相以上のステータコイルに用いても良
い。本実施例では、ステータコア２６のティース３０〜
３２を、ポールコア７、８の２磁極ピッチにつき３個等
間隔で設けたが、本例に限定されることはない。本実施
例では、本発明を通常のオルタネータに用いたが、本発
明をブラシレスオルタネータやバキュームポンプ付オル
タネータ等の車両用交流発電機に用いても良い。
ステータコイル２７〜２９に用いたが、二相のステータ
コイルまたは四相以上のステータコイルに用いても良
い。本実施例では、ステータコア２６のティース３０〜
３２を、ポールコア７、８の２磁極ピッチにつき３個等
間隔で設けたが、本例に限定されることはない。本実施
例では、本発明を通常のオルタネータに用いたが、本発
明をブラシレスオルタネータやバキュームポンプ付オル
タネータ等の車両用交流発電機に用いても良い。
【００２２】
【発明の効果】本発明の構成によると、三相のステータ
コイルの各相をほぼ均一に冷却することができるととも
に、騒音の低減が可能となる。また、集中巻コイルが実
質的に連続した筒状の内側面を形成することで、均一か
つ滑らかなコイルエンドの形状を提供することができ、
ロータおよびファンにより送られる冷却風によって生じ
る騒音を抑えることができる。 本発明の構成によると、
コイル長の短縮による巻線抵抗の減少効果を有する２π
／３短節巻線を得ることができる。また、集中巻コイル
の脱落、抜けを防止できる。また、生産性の向上を図る
ことができる。
コイルの各相をほぼ均一に冷却することができるととも
に、騒音の低減が可能となる。また、集中巻コイルが実
質的に連続した筒状の内側面を形成することで、均一か
つ滑らかなコイルエンドの形状を提供することができ、
ロータおよびファンにより送られる冷却風によって生じ
る騒音を抑えることができる。 本発明の構成によると、
コイル長の短縮による巻線抵抗の減少効果を有する２π
／３短節巻線を得ることができる。また、集中巻コイル
の脱落、抜けを防止できる。また、生産性の向上を図る
ことができる。
【図１】本発明を用いた自動車用交流発電機の主要部を
示した正面図である。
示した正面図である。
【図２】図１の自動車用交流発電機の全体構造を示した
断面図である。
断面図である。
【図３】図１の自動車用交流発電機のステータコイルの
巻装状態を示した概略図である。
巻装状態を示した概略図である。
【図４】図１の自動車用交流発電機のステータコイルの
巻装状態を示した概略展開図である。
巻装状態を示した概略展開図である。
【図５】図１の自動車用交流発電機のステータコイルの
前側コイル端を示した概略図である。
前側コイル端を示した概略図である。
【図６】従来の技術の主要部を示した断面図である。
【図７】従来の技術のステータコイルの巻装状態を示し
た概略図である。
た概略図である。
【図８】図７のステータコイルの巻装状態を示した概略
展開図である。
展開図である。
１ 自動車用交流発電機（オルタネータ）
２ ロータ
５ ステータ
７ ポールコア
８ ポールコア
１４ 冷却ファン
１５ 冷却ファン
１７ 通気用の穴
１８ 通気用の穴
２６ ステータコア
２７ ステータコイル
２８ ステータコイル
２９ ステータコイル
３０ ティース
３１ ティース
３２ ティース
３３ スロット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 3/18
H02K 3/28
H02K 19/22
Claims (4)
- 【請求項１】 ロータと、このロータの径方向外側に配
置されたステータと、前記ロータに設けられ径方向外側
に流れる冷却風を発生するファンとを備える車両用交流
発電機において、 前記ステータは、複数のスロットと複数のティースとを
形成してなるコアと、前記複数のティースのうちの対応
する一つに巻回される複数の集中巻コイルを有するステ
ータコイルとを備え、複数の前記集中巻コイルのそれぞ
れは、それらが円周上に隣接するように同一の径方向位
置に配置されており、隣接する前記集中巻コイルはそれ
ぞれが巻回された前記ティース間の前記スロットを実質
的に満たして配置されており、 前記集中巻コイルは、前記スロットから軸方向に延び出
すコイルエンド部を有しており、該コイルエンド部は前
記ロータと前記ファンの径方向外側に位置してこれらに
面する実質的に連続した筒状の内側面を形成して いるこ
とを特徴とする車両用交流発電機。 - 【請求項２】 複数の前記ティースは、前記ロータの２
磁極ピッチにつき３個のティースを有し、前記集中巻コ
イルの一つが前記３個のティースの一つだけに巻回され
ていることを特徴とする請求項１に記載の車両用交流発
電機。 - 【請求項３】 複数の前記ティースは、前記集中巻コイ
ルが巻回される柱状部位と、当該柱状部位の径方向内側
先端に形成された拡大部位とを有することを特徴とする
請求項１または２に記載の車両用交流発電機。 - 【請求項４】 前記拡大部位は、前記集中巻コイルを装
着した後に形成されＴ字状であることを特徴とする請求
項３に記載の車両用交流発電機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28624992A JP3428045B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 車両用交流発電機 |
| US08/470,595 US5691590A (en) | 1992-10-23 | 1995-06-06 | Alternator with magnetic noise reduction mechanism |
| US08/680,979 US5708316A (en) | 1992-10-23 | 1996-07-16 | Altenator for a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28624992A JP3428045B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 車両用交流発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06141497A JPH06141497A (ja) | 1994-05-20 |
| JP3428045B2 true JP3428045B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=17701920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28624992A Expired - Fee Related JP3428045B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 車両用交流発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3428045B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5691590A (en) * | 1992-10-23 | 1997-11-25 | Nippondenso Co., Ltd. | Alternator with magnetic noise reduction mechanism |
| JPH07303351A (ja) * | 1994-03-11 | 1995-11-14 | Nippondenso Co Ltd | 車両用交流発電機 |
| JPH08336267A (ja) * | 1995-06-06 | 1996-12-17 | Nippondenso Co Ltd | 車両用交流発電機 |
| DE102004041510A1 (de) * | 2004-08-27 | 2006-03-02 | Robert Bosch Gmbh | Drehstromgenerator |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP28624992A patent/JP3428045B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06141497A (ja) | 1994-05-20 |
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