JP3428045B2 - 車両用交流発電機 - Google Patents
車両用交流発電機Info
- Publication number
- JP3428045B2 JP3428045B2 JP28624992A JP28624992A JP3428045B2 JP 3428045 B2 JP3428045 B2 JP 3428045B2 JP 28624992 A JP28624992 A JP 28624992A JP 28624992 A JP28624992 A JP 28624992A JP 3428045 B2 JP3428045 B2 JP 3428045B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- teeth
- coil
- stator
- rotor
- coils
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3709590B2 (ja) | 車両用交流発電機 | |
JP3351258B2 (ja) | 車両用交流発電機 | |
JP3265967B2 (ja) | 交流発電機 | |
JP3242635B2 (ja) | 交流発電機 | |
US20090184601A1 (en) | Polyphase stator of a rotating electrical machine with claw-pole rotor and alternator or alternator starter comprising same | |
JP3443363B2 (ja) | 車両用交流発電機 | |
EP1107425A2 (en) | Vehicular AC generator | |
KR101096389B1 (ko) | 회전 전기기계 | |
US7417355B2 (en) | Vehicular tandem type rotary electric machine | |
JP2009148057A (ja) | 車両用交流発電機 | |
JPH05111221A (ja) | 車両用交流発電機 | |
JP3633498B2 (ja) | 回転電機 | |
US20100109471A1 (en) | Stator for a multiple phase rotary electric machine, multiple phase rotary electric machine including such rotor, and method for making such rotor | |
US20050006975A1 (en) | Twin coil claw pole rotor with dual internal fan configuration for electrical machine | |
JP3876912B2 (ja) | 車両用交流発電機 | |
JP3428045B2 (ja) | 車両用交流発電機 | |
JP3399171B2 (ja) | 車両用回転電機 | |
JP3237647B2 (ja) | 車両用交流発電機 | |
JPH03226251A (ja) | 車両用交流発電機及びその製造方法 | |
JP5211914B2 (ja) | 車両用回転電機 | |
JP2000228852A (ja) | 車両用交流発電機 | |
JP2814890B2 (ja) | 車両用交流発電機 | |
JP2002136016A (ja) | ブラシレス交流発電機 | |
JP3438606B2 (ja) | 車両用交流発電機 | |
JP3252808B2 (ja) | 発電装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090516 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100516 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |