JPH1175334A - 車両用交流発電機の固定子及びその分解方法 - Google Patents
車両用交流発電機の固定子及びその分解方法Info
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- JPH1175334A JPH1175334A JP9269498A JP9269498A JPH1175334A JP H1175334 A JPH1175334 A JP H1175334A JP 9269498 A JP9269498 A JP 9269498A JP 9269498 A JP9269498 A JP 9269498A JP H1175334 A JPH1175334 A JP H1175334A
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Abstract
る車両用交流発電機の固定子及びその分解方法を提供す
ること。 【解決手段】電気導体33は軸方向垂直断面形状がスロ
ット形状に沿った略矩形状である。固定子鉄心32の端
面に突出している電気導体33の複数の渡り部31は、
互いに空間的に離間している。その渡り部31には、硬
く組成変化した屈曲部36、39が形成されている。さ
らに固定子鉄心32と固定子巻線と電気絶縁紙34のみ
で相互間の機械的固着がなされている。固定子の分解
は、渡り部の一部を切断する工程と、電気導体を軸方向
に引き抜く工程とにより行うことができる。
Description
に搭載される車両用交流発電機の固定子及びその分解方
法に関する。
源確保の観点から、自動車をはじめとした製品のリサイ
クルの要望が高まってきており、このため異種材質の部
品が混在して組み立てられた製品を容易に材質毎に分離
する方法が望まれている。一方、一般的な車両用交流発
電機の固定子は、複数のスロットが形成される珪素鋼板
の固定子鉄心、円形断面を持つ絶縁被覆銅線で構成され
る固定子巻線、およびスロットにおいて固定子鉄心と固
定子巻線の間に介在して電気絶縁性を確保する電気絶縁
紙で構成されている。さらに、振動や熱による絶縁皮膜
の損傷に伴う銅線相互間の短絡防止のために、固定子巻
線は、スロット内外においてエポキシなどの耐熱性の高
い熱硬化性樹脂によって含浸固着してある。また、国際
公開92/06527において、固定子鉄心に設けられ
た複数のスロットにU字状の電気導体を同一方向から差
し込み、それらを接合することにより固定子巻線を形成
したものが知られている。
を用いた車両用交流発電機の固定子にあっても、その電
気導体を固定するために樹脂を含浸させる必要があっ
た。
成部品の種類が少なく、しかも固定子鉄心や固定子巻線
に使用される珪素鋼板や銅線は再生材料として価値が高
い。それにもかかわらず、車両が廃車される時に車両用
交流発電機又は固定子単品として一部が補修部品用に再
利用されるものの、固定子巻線は強固に含浸固着されて
いるため、固定子鉄心と固定子巻線とを分離して再利用
することは困難であった。
使用した後に、固定子鉄心と固定子巻線を容易に分離し
て再利用できる車両用交流発電機の固定子及びその分解
方法を提供するものである。
ば、複数のスロットが形成された固定子鉄心と、該固定
子鉄心に装備された固定子巻線と、前記スロットにおい
て前記固定子鉄心と前記固定子巻線との間に介在するシ
ート状の電気絶縁部材とを備えた車両用交流発電機の固
定子において、前記固定子巻線は、複数の電気導体を接
合して構成されており、前記電気導体は、前記スロット
に収納されて軸方向垂直断面形状が前記スロット形状に
沿った略矩形状である収納部と、異なるスロットに位置
する前記収納部をつなぐ渡り部とを有しており、前記渡
り部には、硬く組成変化した屈曲部が形成されており、
一の渡り部は他の渡り部と空間的に離間しており、さら
に前記固定子鉄心と前記固定子巻線と前記シート状の電
気絶縁部材とのみにより相互の機械的固着がなされてい
ることを特徴としている。
ため、円形断面を持つ銅線に比べてスロット内壁と広い
面積で対向し、スロット内に安定して固定される。ま
た、渡り部においては硬く組成変化した屈曲部が設けて
あるので、渡り部の剛性が高まる。これらのため、電気
導体の振動を抑制することができる。さらに、渡り部と
他の渡り部が空間的に離間しているので、電気導体の渡
り部相互間が電気絶縁され、渡り部の剛性向上による振
動抑制効果により渡り部相互間の接触を防止できるの
で、渡り部の電気絶縁のための含浸固着が不要となる。
電気導体の固定力とを所要の水準に維持しつつ、固定子
鉄心と固定子巻線の分離が容易な車両用交流発電機の固
定子が得られる。請求項2の発明によれば、更に、電気
導体は裸銅線であり、前記シート状の電気絶縁部材によ
り前記スロット内での前記電気導体同士の電気絶縁も兼
ねることを特徴としており、電気導体を銅材としてリサ
イクルすることがより容易となる。請求項3の発明によ
れば、請求項1または請求項2において、前記固定子鉄
心の軸方向の一方の前記渡り部の一部を切断する工程
と、前記電気導体を軸方向に引き抜く工程により前記固
定子鉄心と前記固定子巻線の分離作業がおこなわれるこ
とを特徴とする車両用交流発電機の固定子の分解方法を
提供している。これにより、電気導体と固定子鉄心との
分離を容易に行うことができる。
機を図1から図5に示す実施例に基づいて説明する。 〔第一の実施形態〕図1は本発明を適用した固定子が取
り付けられる車両用交流発電機の主要部の部分断面図で
ある。車両用交流発電機1は、固定子2、回転子3、固
定子2と回転子3とを支持するフレーム4、および交流
電力を直流電力に変換する整流器5等から構成されてい
る。
転するもので、ランデル型ポールコア7、界磁コイル
8、スリップリング9、10、冷却用ファン11,12
を備えている。シャフト6は、プーリ20に連結され、
自動車に搭載された走行用のエンジン(図示せず)によ
り回転駆動される。ランデル型ポールコア7は一組のポ
ールコアを組合わせて構成されている。ランデル型ポー
ルコア7は、シャフト6に組付られたボス部71、ボス
部71の両端より径方向に延びるディスク部72、及び
複数の爪状磁極部73により構成されている。ランデル
型ポールコア7の軸方向の両端部には、それぞれ冷却用
ファン11、12が設けられている。
が設けられている。 そして、フレ−ム4には固定子2の
渡り部31の径方向外側に対応して冷却風の吐出孔42
が設けられている。図2は1本の電気導体33の斜視
図、図3 は電気導体33の固定子鉄心32への組付け状
態を示す固定子2の内周側からの斜視図、図4は固定子
2の部分的な断面図である。
気導体33と、複数の電気絶縁紙34とで構成され、フ
レ−ム4により支えられている。固定子鉄心32は、薄
い珪素鋼板を重ね合わせたもので、図3に示すようにそ
の内周面には多数のスロット35が形成されている。ス
ロット35は平行な内壁を有する溝である。このスロッ
ト35の断面は矩形状の電気導体33に対応した形状に
形成されており、図4に示すように、スロット35の周
方向の幅は電気導体33の周方向の幅よりわずかに大き
く設定されている。また、スロット35の径方向の深さ
は電気導体33の径方向の2本分の幅よりわずかに大き
く設定されている。
間および電気導体33どうしの間に電気絶縁紙34が設
けられた状態で、隙間が大きくできないようにされてい
る。このようにスロット35の形状および大きさが設定
されることにより、電気導体33および電気絶縁紙34
がスロット内に収納されたときにその中での電気導体3
3の振動が抑制される。
がスロットの内壁に沿った矩形断面を持っているので、
収納部33aおよび33bはスロット内壁と広い面積で
対向し、安定的に収納される。しかも、電気絶縁紙34
を介した摩擦力により固定される。図2に示すように、
電気導体33は矩形状の断面を持つ略U字状の裸銅線で
ある。電気導体33は円形断面の銅線を矩形状断面に成
形したものを用いており、組成変化により円形断面の銅
線に比べて硬化している。この電気導体33は、固定子
鉄心32に設けられているスロット35への収納部33
a、33b、屈曲部36、接合部37、斜行部38、お
よびターン部39で構成されている。ここで、屈曲部と
は、収納部33a若しくは33bと斜行部38との間、
および接合部37と斜行部38との間を指し、さらには
ターン部39も広い意味での屈曲部である。図3に示す
ように、電気導体33の接合部37は固定子鉄心32の
軸方向端面の一方に位置するように構成され、図4に示
すように外層側収納部33bはスロット35の奥側に、
内層側収納部33aは磁極ピッチだけ離れた他のスロッ
ト35の開口側に位置するように収納される。電気絶縁
紙34は、固定子鉄心32と電気導体33との間及びス
ロット35内の内層側の収納部33aと外層側の収納部
33bとの間を絶縁するため、S字の断面形状となって
いる。それぞれの電気導体33はスロット35に挿入さ
れた後、他の電気導体33と電気導通させるために、そ
の両端部を図3に示すように周方向に対して互いに反対
の方向に折り曲げられる。そして異なる電気導体33の
径方向に隣接する接合部37同士を溶接する。
屈曲部36、斜行部38およびターン部39で渡り部3
1を形成し、また、上側においても、屈曲部36、接合
部37および斜行部38で渡り部31を形成する。そし
て、固定子鉄心32には複数の電気導体33が収納され
ているため、その両端において、複数の渡り部31が形
成されている。
部31は他の渡り部31と空間的にわずかに離間してい
る。この屈曲部36およびターン部39は、加工硬化等
により収納部33a、33bよりも硬く組成変化がなさ
れている。そのため、振動等により互いに隣接する渡り
部31どうしが接触することを防止する。また、固定子
巻線には樹脂が含浸されておらず、電気導体33と電気
絶縁紙34との間、及び固定子鉄心32と電気絶縁紙3
4との間は接触するのみで機械的に固着してある。 〔実施形態の作用効果〕このようにして得られた車両用
交流発電機1の固定子2の固定子巻線には樹脂による含
浸が施されていない。従って、固定子巻線と固定子鉄心
32の分離作業は、固定子鉄心32の軸方向の一方側の
渡り部31の一部を切断する工程と、他方側の渡り部3
1を把持して電気導体33を固定子鉄心32から軸方向
に引き抜く工程により行うことができる。
心32の軸方向端面の一方にほぼ同じ高さで並んでいる
ので、旋盤等により接合部のみを切削することができ
る。なお、切削の代わりに、接合部37を局部的に加熱
溶融させたり、化学的処理するなどによって接合部を分
離させてもよい。その後、ターン部39側を把持して電
気導体33を引っぱり、電気導体33の屈曲部36を変
形させながら、電気導体33を固定子鉄心32から抜き
出し分離できる。
てもよく、そのときも接合部37を切断した場合と同様
に電気導体33を固定子鉄心32から分離できる。な
お、収納部33aまたは33bと斜行部38との間の屈
曲部36付近を切断してもよい。この場合、電気導体3
3を引き抜くのが容易になる。本実施例では、樹脂によ
る含浸が施されていない。しかし、スロット35と電気
導体33の形状および大きさを適当に設定することによ
り、スロット35内に大きな隙間が生じないようにし、
スロット35内における電気導体33の振動を抑制する
ことができる。また、矩形状の電気導体33は加工硬化
によって素材としての円形断面の銅線に対して高い剛性
を有しており、そのことのよっても固定子鉄心34に対
する電気導体33の振動を抑制することができる。特
に、渡り部31において円形断面の素材に比べて高い剛
性を発揮する。さらに、各電気導体33は図3 のように
スロット35の軸方向両端の開口から出た直後に屈曲部
36を有しており、これにより固定子鉄心32の軸方向
への位置決めが確実になされる。さらに、屈曲部36お
よびターン部39は収納部33a、33bおよび斜行部
38より硬く組成変化させてある。そのため、屈曲部3
6の剛性が高まり、その結果、渡り部31の振動を抑制
し、渡り部31における電気導体33の短絡を防止する
ことができる。 〔その他の実施形態〕第一の実施形態では電気導体33
を裸導体としたが、絶縁樹脂で被覆された電気導体とし
てもよい。この場合、電気絶縁紙34は、固定子鉄心3
2と電気導体33の間のみを絶縁すればよいので、収納
部33aと収納部33bとの間に挟まれることがなく、
図5のようにU字断面形状に単純化できる。よって、電
気導体33を固定子鉄心32から分離するため電気導体
33を軸方向に引き抜く時に、電気絶縁紙34と電気導
体33とが離れ易くなるので、さらに分別工程を簡易化
できる。絶縁樹脂は、銅材の再抽出のための加熱溶融工
程などの過程で焼却除去が可能である。
35と電気導体33との絶縁には電気絶縁紙34を採用
したが、電気絶縁紙34以外に電気絶縁フィルム等のシ
ート状の電気絶縁部材を採用してもよい。また、第一の
実施形態ではスロットあたりの電気導体数を1対、すな
わち2本としたが、車両ごとの必要出力に応じ多数対の
電気導体としても、固定子鉄心32と固定子巻線との分
離に何ら悪影響を及ぼさない。
矩形断面を持つようにしたが、スロット35内のみ矩形
断面とし、スロット35外は丸線であってもよい。この
場合も、スロット35内において第一実施形態と同様に
隙間を小さくして電気導体の振動を抑制できるので、樹
脂による含浸が不要である。
断面図である。
ある。
の斜視図である。
面図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数のスロットが形成された固定子鉄心
と、該固定子鉄心に装備された固定子巻線と、前記スロ
ットにおいて前記固定子鉄心と前記固定子巻線との間に
介在するシート状の電気絶縁部材とを備えた車両用交流
発電機の固定子において、 前記固定子巻線は、複数の電気導体を接合して構成され
ており、 前記電気導体は、前記スロットに収納されて軸方向垂直
断面形状が前記スロット形状に沿った略矩形状である収
納部と、異なるスロットに位置する前記収納部をつなぐ
渡り部とを有しており、 前記渡り部には、硬く組成変化した屈曲部が形成されて
おり、一の渡り部は他の渡り部と空間的に離間してお
り、 さらに前記固定子鉄心と前記固定子巻線と前記シート状
の電気絶縁部材とのみにより相互の機械的固着がなされ
ている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記載の車両用交流発電機の固定
子において、前記電気導体は裸銅線であり、前記シート
状の電気絶縁部材は前記スロット内での前記電気導体相
互間にも介在することを特徴とする車両用交流発電機の
固定子。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2のいずれかに記
載の車両用交流発電機の固定子の分解方法において、前
記固定子鉄心の軸方向の一方の前記渡り部の一部を切断
する工程と、前記電気導体を軸方向に引き抜く工程とを
有する車両用交流発電機の固定子の分解方法。
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