KR100396329B1

KR100396329B1 - 교류발전기의 고정자

Info

Publication number: KR100396329B1
Application number: KR10-2000-0076503A
Authority: KR
Inventors: 오오하시아쓰시; 아다치가쓰미
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2003-09-02
Also published as: JP2001186704A; US6501204B1; JP3256695B2; KR20010062432A

Abstract

본 발명은 내부식성 및 절연성이 높여지고, 또 조립성 및 생상성이 향상되는교류발전기의 고정자를 얻는다.

다상 고정자 권선은 소선(30)을 6슬롯수 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택 하도록 권장해서 구성된 1턴의 제1권선 (13),(33)이 1슬롯 피치로 6개 배열되어 되는 제1권선군과, 소선(30)을 6슬롯수 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 또 제1권선(31),(33)과 전기각으로 180°오프셋하여 반전 권장해서 구성된 1턴의 제2권선(32),(34)가 1슬롯 피치로 6개 배열되어 되는 제2권선군과의 쌍으로 구성된 2조의 권선어셈블리로 구성되어 있다.

Description

교류발전기의 고정자{STATOR FOR AN ALTERNATOR}

본 발명은 예를들면 내연기관에 의해 구동되는 교류발전기의 고정자에 관한 것으로 특히 승용차 트럭등의 차량에 탑재되는 차량용 교류발전기의 고정자 구조에 관한 것이다.

도 25는 예를들면 일본국 특허 제2927288호에 기재된 종래의 차량용 교류발전기의 고정자 요부를 표시하는 측면도, 도 26은 도 25에 표시된 종래의 차량용 교류발전기의 고정자에 적용되는 도체 세그멘트를 표시하는 사시도, 도 27 및 도 28은 각각 도 25에 표시된 종래의 차량용 교류발전기의 고정자의 요부를 프론트측 및 리어측에서 본 사시도 이다.

도 25 내지 도 28에서, 고정자(50)는 고정자 철심(51)과, 고정자 철심(51)에 권장된 고정자 권선(52)과, 슬롯(51a)내에 장착되어 고정자 권선(52)을 고정자 철심(51)에 대해 절연하는 인슐레이터(53)을 구비하고 있다.

고정자 철심(51)은 얇은 강판을 겹쳐서 적층한 원통상의 적층 철심이고 축방향으로 뻗은 슬롯(51a)이 내주측에 개구 하도록 소정의 피치로 원주방향에 다수개 설치되어 있다.

여기에서는, 회전자(도시 않음)의 자극수(16)에 대응해서 3상의 권선을 2조 수용 하도록 96개의 슬롯(51a)이 형성되어 있다.

고정자 권선(52)은 다수의 단척의 도체 세그멘트(54)를 접합해서 소정의 권선 패턴으로 구성되어 있다.

도체 세그멘트(54)는 절연 피복된 구형 단면의 동 선재를 대략 U자상으로 성형한 것으로, 6슬롯(1자극 피치) 떨어진 2개의 슬롯(51a) 마다에 축방향의 리어측에서 2개씩 삽입되어 있다.

그리고, 도체 세그멘트(54)의 프론트측으로 뻗어나오는 단부끼리가 접합되어 고정자 권선(52)을 구성하고 있다.

구체적으로는 6슬롯 떨어진 각조의 슬롯(51a)에서, 1개의 도체 세그멘트 (54)가 리어측에서 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 1번째의 위치와, 다른 슬롯(51a)내의 외주측에서 2번째의 위치에 삽입되고, 또 하나의 도체 세그멘트(54)가 리어측에서 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 3번째의 위치와, 다른 슬롯(51a)내의 외주측에서 4번째의 위치에 삽입되어 있다.

그래서, 각 슬롯(15a)내에서는 도체 세그멘트(54)의 직선부(54a)가 직경방향에 1렬로 4개 나란히 배열되어 있다.

그리고, 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 1번째의 위치에서 프론트측에 뻗어나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)와 그 슬롯(52a)으로 부터 시계회전방향으로 6슬롯 떨어진 다른 슬롯(51a)내의 외주측에서 2번째의 위치에서 프론트측으로 뻗어나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)가 접합되어 2턴의 외층 권선이 형성되어 있다.

또, 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 3번째의 위치에서 프론트측으로 뻗어 나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)와 그 슬롯(51a)에서 시계회전방향으로 6슬롯 떨어진 다른 슬롯(51a)내의 외주측에서 4번째의 위치에서 프론트 측으로 뻗어나오는 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)가 접합 되어 2턴의 내층 권선이 형성되어 있다.

또, 6슬롯 떨어진 각조의 슬롯(51a)에 삽입된 도체 세그멘트(54)로 구성되는 외층 권선과 내층 권선이 직렬로 접속되어 4턴의 1상분의 고정자 권선(52)이 형성되어 있다.

마찬가지로 하여, 도체 세그멘트(54)가 삽입되는 슬롯 위치를 1슬롯씩 오프세하여 각각 4턴의 고정자 권선(52)이 6상분 형성되어 있다.

그리고, 이들의 고정자 권선(52)은 3상분씩 교류 결선되어 2조의 3상 고정자 권선을 구성하고 있다.

이와같이 구성된 종래의 고정자(50)에서는 고정자 철심(51)의 리어측에서는 같은 조의 슬롯(51a)에 삽입된 2개의 도체 세그멘트(54)의 턴부(54c)가 직경방향에 나란히 배열되어 있다.

이 결과 턴부(54c)가 원주방향에 2열로 배열되어 리어측의 코일엔드군을 구성하고 있다.

한편, 고정자 철심(51)의 프론트측에서는 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 1번째의 위치에서 프론트측으로 뻗어나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)와 6슬롯 떨어진 슬롯(51a)내의 외주측에서 2번째의 위치에서 프론트측으로 뻗어나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)와의 접합부와, 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 3번째의 위치에서 프론트측으로 뻗어나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)와, 6슬롯 떨어진 슬롯(51a)내의 외주측에서 4번째의 위치에서 프론트측으로 뻗어나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)와의 접합부가 직경방향으로 나란히 배열되고 있다.

이 결과 단부(54b)끼리의 접합부가 원주방향으로 2열로 배열되어 프론트측의 코일엔드군을 구성하고 있다.

이 종래의 차량용 교류발전기의 고정자(50)에서는 이상과 같이 고정자 권선 (52)이 대략 U자상으로 성형된 단척의 도체 세그멘트(54)를 고정자 철심(51)의 슬롯(51a)에 리어측에서 삽입하고, 프론트측으로 뻗어나오는 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)끼리를 접합해서 구성되어 있다.

그래서, 납땜이나 용접에 의해 절연 피막이 소실된 단부(54b)끼리의 접합부를 원주방향으로 배열해서 프론트측의 코일엔드군이 구성되어 있으므로 피수에 의해 부식하기 쉬운 코일엔드 구조로 되어 있고 내부식성이 극히 낮게되어 있었다.

또, 코일엔드군은 96개소의 접합부를 2열로, 즉 192개소의 접합부로 구성되어 있으므로 접합부 끼리가 단락하기 쉬운 구조로 되어있고 단락사고가 발생하기 쉬웠었다.

또, 다수의 단척의 도체 세그멘트(54)를 고정자 철심(51)에 삽입하고, 또 단부(54b)끼리를 용접,납땜등에 의해 접합해야 하며 현저하게 작업성이 저하해 버렸었다.

또, 도체 세그멘트(54)의 슬롯(51a)내에 밀어넣는 량은 고정자 철심(51)의 축방향 길이 이상을 필요로 하고 절연 피막에 상처가 나기쉽고, 제품후의 품질을 저하 시켰었다.

또, 단부(54b)끼리의 접합시에 납땜의 흐름이나 용접용융에 의한 접합부간의 단락이 빈발되고 양산성이 현저하게 저하되어 있었다.

또, 종래의 고정자(50)에서는 도체 세그멘트(54)의 단부(54b) 끼리는 그 일부를 지그로 클램프하고 그 정점부를 납땜이나 용접해서 접합되어 있었다.

그래서, 지그에 의한 클램프 면적이 필요하게 되고 납땜부나 용접부의 부푸름이 생기므로 코일엔드 높이가 높아지는 동시에 접합부간도 좁게되어 있었다.

또, 도체 세그멘트(54)의단부(54b)끼리를 용접한 경우 용접시의 온도상승에 의해 도체 세그멘트(54)가 연화해서 고정자로서의 강성이 저하해 버린다.

이 결과 종래의 고정자(50)를 차량용 교류 발전기에 탑재한 경우 코일엔드부의 코일의 누설 리엑턴스가 증가해서 출력이 악화되고, 또 통풍저항이 증가해서 바람소음이 악화되며, 또 강성이 저하해서 자기소음의 저감효과가 적게되어 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 기술과제를 감안해서 연속선으로 되는 1턴의 권선을 복수 배열해서 구성한 권선어셈블리를 사용하고 코일엔드에서의 접합 개소를 현저하게 저감하여 내부식성 및 절연성이 높혀지고, 또 권선의 고정자 철심으로의 권장성을 높혀서 조립성 및 생산성이 향상되는 교류 발전기의 고정자를 얻는것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 구성을 표시하는 단면도,

도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 고정자를 표시하는 사시도,

도 3은는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 평면도,

도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 회로도,

도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 권선어셈블리의 제조공정을 설명하는 도면,

도 6는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 권선어셈블리의 제조공정을 설명하는 도면,

도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 권선어셈블리를 표시하는 도면,

도 8은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정하는 권선을 구성하는 소선의 요부를 표시하는 사시도,

도 9는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 소선의 배열을 설명하는 도면,

도 10은 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 철심의 구조를 설명하는 도면,

도 11은 본 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자의 제조공정을 설명하는 공정 단면도,

도 12는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자의 제조공정을 설명하는 공정 단면도,

도 13은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자 권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 평면도,

도 14는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자 권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 평면도,

도 15는 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자 권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 평면도,

도 16은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자를 표시하는 사시도,

도 17은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자 권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 평면도,

도 18은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 제1의 권선어셈블리를 표시하는 평면도,

도 19는 제1의 권선어셈블리를 구성하는 소선의 성형 형상을 설명하는 사시도,

도 20은 제1의 권선어셈블리에서의 소선의 배열상태를 설명하는 사시도,

도 21은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 제2의 권선어셈블리를 구성하는 소선의 성형 형상을 설명하는 사시도,

도 22는 제2의 권선어셈블리에서의 소선의 배열상태를 설명하는 사시도,

도 23은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선에서의 소선의 배열상태를 설명하는 사시도,

도 24는 본 발명의 실시의 형태 6에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자 권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 평면도,

도 25는 종래의 차량용 교류발전기의 고정자 요부를 표시하는 측면도,

도 26은 종래의 차량용 교류발전기에 적용되는 도체 세그멘트를 표시하는 사시도,

도 27은 종래의 차량용 교류발전기의 고정자의 요부를 프론트측에서 본 사시도,

도 28은 종래의 차량용 교류발전기의 고정자의 요부를 리어측에서 본 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

8,8A : 고정자 15 : 고정자 철심

15a : 슬롯 16,16A : 다상 고정자 권선 29 : 권선어셈블리 30,40,400 : 소선 31, 41 : 제1권선 32,42, : 제2권선 33,43 : 제3권선 34,44 : 제4권선

35 : 제5권선 36 : 제6권선

45 : 제1의 권선어셈블리 160 : 3상 고정자 권선

161,161A,161B,161C,162,162A : 1상분의 고정자 권선

본 발명에 관한 교류 발전기는 축 방향으로 뻗는 슬롯가 원주방향으로 소정피치로 다수 형성된 적층 철심으로 되는 원통상의 고정자 철심과, 장척의 소선이 상기 고정자 철심의 단면측의 상기 슬롯외 에서 되돌려져서 소정의 슬롯수 마다에 상기 슬롯내에서 슬롯 깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택 하도록 감겨져서 되는 다수의 권선으로 되는 다상 고정자 권선을 갖는 교류발전기의 고정자에 있어서, 상기 다수의 권선은 상기 소선을 상기 소정의 슬롯수 마다에 상기 슬롯내에서 슬롯 깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택 하도록 감아서 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯 피치로 상기 소정 슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어 되는 제1권선과, 상기 소선을 소정의 슬롯 마다에 상기 슬롯내에서 슬롯 깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 또 상기 제1권선과 전기각으로 180°오프셋하여 반전 권장해서 구성된 1턴의 제2권선이 1슬롯 피치로 상기 소정의 슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어 되는 제2권선군과의 쌍으로 된 적어도 한조의 권선어셈블리로 구성되어 있는 것이다.또, 상기 다수의 권선은 2조의 상기 권선어셈블리가 상기 고정자 철심에 직경방향으로 2열로 정렬되어 권장되고, 상기 다상 고정자 권선을 구성하는 각상의 고정자 권선이 동일 슬롯 군에 권장된 상기 제1 및 제2권선을 직렬로 결선해서 4턴의 권선으로 구성되어 있는 것이다.또, 상기 다수의 권선은 3조의 상기 권선어셈블리가 상기 고정자 철심에 직경방향으로 3렬로 정렬되어 권장되고, 상기 다상 고정자 권선을 구성하는 각상의 고정자 권선이 동일 슬롯군에 권장된 상기 제1 및 제2권선을 직렬로 결선해서 6턴의 권선으로 구성되어 있는 것이다.또, 상기 다수의 권선은 2조의 상기 어셈블리가 한쪽의 권선어셈블리로 다른쪽의 권선어셈블리를 내포 하도록 상기 고정자 철심에 권장되고, 상기 다상 고정자 권선을 구성하는 각상의 고정자 권선이 동일 슬롯군에 권장된 상기 제1 및 제2권선을 직렬로 결선해서 4턴의 권선으로 구성되어 있는 것이다.또, 상기 각상의 고정자 권선은 2조의 상기 권선어셈블리간의 상기 제1 및 제2권선의 권선단이 2개소의 인접번지 브리지 결선에 의해 결선되고, 또 한쪽의 조의 상기 권선어셈블리내의 상기 제1 및 제2권선의 권선단이 1개소의 동일번지 브리지 결선에 의해 결선되어 4턴의 권선으로 구성되어 있는 것이다.또, 상기 각상의 고정자 권선은 각조의 상기 권선어셈블리내의 상기 제1 및 제2권선의 권선단이 각각 1개소의 동일번지 브리지 결선에 의해 결선되고, 또 2조의 상기 권선어셈블리간의 상기 제1 및 제2권선의 권선단이 1개소의 인접번지 브리지 결선에 의해 결선 되어서 4턴의 권선으로 구성되어 있는 것이다.또 상기 소선의 단면 형상이 대략 편평 형상이다.이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면을 따라 설명한다.

실시의 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 구성을 표시하는 단면도, 도 2는 이 차량용 교류발전기의 고정자를 표시하는 사시도, 도 3은 이 차량용 교류발전기에서의 고정자 권선이 1상분의 결선상태를 설명하는 평면도, 도 4는 이 차량용 교류발전기의 회로도, 도 5 및 도 6은 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 권선어셈블리의 제조공정을 설명하는 도면이다.

도 7은 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 권선어셈블리를 표시하는 도면이고, 도 7의 (a)는 그 측면도, 도 7의 (b)는 그 평면도이다.

도 8은 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 소선의 요부를 표시하는 사시도, 도 9는 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 소선의 배열을 설명하는 도면이다. 도 10은 이 차량용 교류발전기가 적용되는 고정자 철심의 구조를 설명하는 도면이고, 도 10의 (a)는 그 측면도, 도 10의(b)는 그 배면도이다.

도 11은 이 차량용 교류발전기가 적용되는 고정자의 제조공정을 설명하는 공정 단면도, 도 12는 이 차량용 교류발전기가 적용되는 고정자의 제조공정을 설명하는 공정 단면도이다.

또, 도 2에서는 인출선 및 브리지 결선이 생략되어 있다.

도 1에서 차량용 교류발전기는 런델형의 회전자(7)가 알루미늄제의 프론트 브레킷(1) 및 리어 브레킷(2)으로 구성된 케이스(3)내에 샤프트(6)를 통해서 회전이 자유롭게 장착되고, 고정자(8)가 회전자(7)의 외주측을 덮도록 케이스(3)의 내벽면에 고착되어 구성되어 있다.

샤프트(6)은 프론트 브래킷(1) 및 리어 브래킷(2)에 회전 가능하게 지지되고 있다. 이 샤프트(6)의 일단에는 풀리(4)가 고착되고, 엔진의 회전 토크를 밸트(도시 않음)을 통해서 샤프트(6)에 전달할 수 있도록 되어 있다.

회전자(7)에 전류를 공급하는 슬립링(9)이 샤프트(6)의 타단부에 고착되고, 한쌍의 브러시(10)가 이 슬립링(9)에 슬라이드 접촉하도록 케이스(3)내에 배치된 브러시 홀더 (11)에 수납되어 있다.

고정자(8)에 생긴 교류 전압의 크기를 조정하는 레귤레이터(18)가 브러시 홀더(11)에 끼워붙여진 히트싱크(17)에 접착되어 있다.

고정자(8)에 전기적으로 접속되고, 고정자(8)에서 생긴 교류를 직류로 정류하는 정류기(12)가 케이스(3)내에 장착되어 있다.

회전자(7)는 전류를 흘려서 자속을 발생하는 회전자 코일(13)과, 이 회전자 코일(13)을 덮도록 설치되고, 회전자 코일(13)에서 발생된 자속에 의해 자극이 형성되는 한쌍의 폴코어(20),(21)로 구성된다.

한쌍의 폴코어(20),(21)은 철재로 각각 8개의 클로상의 클로상 자극(22) ,(23)이 외주가장자리에 원주방향으로 등각 피치로 돌출설치되고, 클로상 자극 (22),(23)을 맞물리도록 대향해서 샤프트(6)에 고착되어 있다.

또, 팬(5)이 회전자(7)의 축방향의 양단에 고착되어 있다.

또, 흡기공(1a),(2a)이 프론트 브래킷(1) 및 리어 브래킷(2)의 축 방향의 단면에 설치되고, 배기공(1b),(2b)이 프론트 브래킷(1) 및 리어 브래킷(2)의 외주 양 어깨부에 고정자 권선(16)의 프론트측 및 리어측의 코일엔드군(16a),(16b)의 직경방향 외측에 대향해서 설치되어 있다.

고정자(8)은 도 2에 표시된 바와 같이 축방향으로 뻗은 슬롯(15a)이 원주방향에 소정피치로 다수 형성된 원통상의 적층철심으로 되는 고정자 철심(15)과, 고정자 철심(15)에 감겨진 다상 고정자 권선(16)과, 각 슬롯(15a)내에 장착되어 다상 고정자 권선(16)과 고정자 철심(15)을 전기적으로 절연하는 인술레이터(19)를 구비하고 있다.

그리고, 다상 고정자 권선(16)은 직경방향으로 2열로 배치된 2조의 권선어셈블리(29)를 구비하고 있다.

권선어셈블리(29)는 하나의 소선(30)이 고정자 철심(15)의 단면측의 슬롯 (15a)외에서 되돌려져서 소정의 슬롯 수마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩되어 권장된 다수의 권선으로 구성되어 있다.

여기서는 고정자 철심(15)에는 회전자(7)의 자극수(16)에 대응해서 후술하는 3상 고정자 권선(160)을 2조 수용하도록 96개의 슬롯(15a)이 등간격으로 형성되어 있다.

또, 소선(30)에는 예를들면 절연 피복된 장방향의 단면을 갖는 장척의 동선재가 사용된다.

다음에 1상분의 고정자 권선(161)의 권선구조에 대해 도 3을 참조해서 구체적으로 설명한다.

1상분의 고정자 권선(161)은 각각 하나의 소선(30)으로 되는 제1 내지 제4권선 (31) ~ (34)으로 구성되어 있다.

그리고, 제1권선(31)은 하나의 소선(30)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 1번째의 위치와, 외주측에서 2번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

제2권선(32)은 소선(30)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 2번째의 위치와, 외주측에서 1번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩 해서 구성되어 있다.

제 3권선(33)은 소선(30)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 3번째의 위치와 외주측에서 4번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩 해서 구성되어 있다.

제4권선(34)은 소선(30)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 4번째의 위치와, 외주측에서 3번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

이로서 제1 내지 제4권선(31) ~ (34)는 각각 하나의 소선(30)을 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 권장해서 되는 1턴의 권선을 구성하고 있다.

그리고, 각 슬롯(15a)내에는 소선(30)이 장방향 단면의 길이방향을 직경방향으로 나란히 해서 직경방향에 1렬로 4개 나란히 배열되어 있다.

그리고, 고정자 철심(15)의 일단측에서 슬롯 번호의 67번의 외주측에서 2번째의 위치에서 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과, 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 3번째의 위치에서 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33a)이 브리지 결선(인접번지 브리지 결선)되고 계속해서 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 2번째의 위치에서 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b)과, 슬롯 번호의 55번의 외주측에서 3번째의 위치에서 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34a)가 브리지 결선(인접번지 브리지 결선)되고, 또 슬롯 번호의 67번의 외주측에서 4번째의 위치에서 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33b)와, 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 4번째의 위치에서 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34b)이 브리지 결선(동일번지 브리지 결선)된다.

이로 인해 제1내지 제4권선 (31) ~ (34)이 직렬로 접속되어 4턴의 1상분의 고정자 권선(161)이 형성된다.

이때, 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 1번째의 위치로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31a)과 슬롯 번호의 55번의 외주측에서 1번째의 위치로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32a)이 고정자 권선(161)의 인출선(0) 및 중성점 (N)이 된다.

마찬가지로, 소선(30)이 권장되는 슬롯(15a)를 하나씩 오프셋 해서 6상분의 고정자 권선(161)이 형성되어 있다.

그리고, 도 4에 표시된 바와 같이 고정자 권선(161)이 3상분씩 스타형 결선되어 2조의 3상 고정자(160)를 형성하고, 각 3상 고정자 권선(160)이 각각 정류기 (12)에 접속되어 있다.

각 정류기(12)의 직류출력은 병렬에 접속되어 합성된다.

여기서 제1내지 제4권선(31) ~ (34)를 구성하는 각각의 소선(30)은 하나의 슬롯(15a)에서 고정자 철심(15)의 단면측으로 뻗어나오고, 되돌려져서 6슬롯 떨어진 슬롯(15a)에 들어 가도록 웨이브 와인딩으로 권장되어 있다.

각각의 소선(30)은 6슬롯 마다에 슬롯 깊이 방향(경방향)에 관해 내층과 외층을 교대로 체택 하도록 권장되어 있다.

그리고, 제1권선(31)과 제2권선(32)과는 전기각으로 180°오프셋되어 반전 권장되어 있다. 마찬가지로 제3권선(33)과 제4권선(34)과는 전기각으로 180°오프셋되어 반전 권장되어 있다.

또, 고정자 철심(15)의 단면측에 뻗어나와서 되돌려진 소선(30)의 턴부(30a)가 코일 엔드부를 형성하고 있다.

그래서, 고정자 철심(15)의 양단에서 대략 동일형상으로 형성된 턴부(30a)가 원주방향으로 또 직경방향으로 서로 이간해서 2열이 되어 원주방향으로 정연히 배열되어 코일엔드군(16a),(16b)를 형성하고 있다.

계속해서 고정자(8)의 조립방법에 대해 도 5내지 도 12를 참조 하면서 구체적으로 설명한다.

우선, 도 5에 표시한 바와 같이 12개의 장척의 소선(30)을 동시에 동일 평면상에서 번개치는 형상으로 구부려서 형성한다.

계속해서, 도 6에 화살표로 표시된 바와 같이 직각방향으로 지그로 접어 가면서 도 7에 표시하는 권선어셈블리(29)를 제작한다.

그리고, 권선어셈블리(29)가 장착된 철심(37)을 환상으로 성형하기 쉽게 하기 위해 권선어셈블리(29)는 제작후 300℃에서 10분간 아닐 처리된다.

또 각 소선(30)은 도 8에 표시된 바와 같이 턴부(30a)에서 연결된 직선부 (30b)가 6슬롯 피치(6P)로 배열된 평면상 패턴으로 구부려서 형성되어 있다.

그리고, 인접하는 직선부(30b)가 턴부(30a)에 의해 소선(30)의 폭(W)만큼 오프셋되어 있다.

권선어셈블리(29)는 이와같은 패턴으로 형성된 2개의 소선(30)을 도 9에 표시되는 바와 같이 6슬롯 피치 오프셋하여 직선부(30b)를 겹쳐서 배열된 소선쌍이 1슬롯 피치씩 오프셋하여 6쌍 배열되어 구성되어 있다.

그리고, 소선(30)의 단부가 권선어셈블리(29)의 양단의 양측에 6개씩 뻗어나와 있다. 또 턴부(30a)가 권선어셈블리(29)의 양측부에 정렬해서 배열되어 있다.

또, 도 9에 표시되는 바와 같이 6슬롯 피치 오프셋하여 직선부(30b)를 겹쳐서 배열된 소선쌍은 전기각으로 180°어긋나 있다.

또, 사다리꼴 형상의 슬롯(37a)가 소정의 피치(전기각으로 30°)로 형성된 SPCC재를 소정개수 적층해서 그 외주부를 레이저로 용접해서 도 10에 표시된 바와 같이 직방체의 철심(37)을 제작한다.

그리고, 도 11의(a)에 표시되는 바와 같이 인슐레이터(19)가 철심(37)의 슬롯(37a)에 장착되고, 2조의 권선어셈블리(29)의 각 직선부를 각 슬롯(37a)내에 겹쳐서 밀어 넣는다.

이로써, 도 11의(b)에 표시되는 바와 같이 2조의 권선어셈블리(29)가 철심 (37)에 장착된다.

이때, 소선(30)의 직선부(30b)는 인슐레이터(19)에 의해 철심(37)과 절연 되어서 슬롯(15a)내에 직경방향으로 4개가 정렬되어 수납되어 있다.

계속해서, 철심(37)을 둥글게하고 그 단면 끼리를 맞닿게하여 용접하며, 도 11의(c)에 표시되는 바와 같이 원통상의 철심(38)을 얻는다.

철심(37)을 둥글게 함으로써 슬롯(37a)(고정자 철심의 슬롯(15a)에 상당)은 대략 구형 단면형상이 되고, 그 개구부(37b)(슬롯(15a)의 개구부(15b)에 상당)은 직선부(30b)의 슬롯 폭 방향 치수보다 작게된다.

그리고, 동일소선(30)의 단부 끼리를 결선해서 동일 슬롯군에 권장된 제1내지 제4권선(31) ~ (34)가 각각 1턴의 권선을 구성한다.

계속해, 6슬롯 떨어져서 쌍을 이루는 2조의 슬롯 쌍간에서 제1내지 제4권선(31) ~ (34)을 구성하는 각 소선(30)의 턴부(30a)를 절단한다.

그리고 얻어진 제1 내지 제4권선(31) ~ (34)의 절단단(권선단(31a),(31b) ,(32a),(32b),(33a),(33b),(34a),(34b))끼리를 도 3에 표시되는 결선 방법에 따라 결선해서 6상분의 고정자 권선(161)을 형성한다.

그후 철심(38)이 SPCC재를 적층해서 되는 원통상의 외장 철심(39)에 삽입된 후 가열 가공해서 일체화해서 도 12에 표시되는 고정자(8)을 얻는다.

여기서 철심(38)과 외장 철심(39)과의 일체물이 고정자 철심(15)에 상당한다.

이와같이 구성된 차량용 교류발전기에서는 전류가 배터리(도시 않음)로 부터 브러시(10) 및 슬립링(9)을 통해서 회전자 코일(13)에 공급되고, 자속이 발생된다.

이 자속에 의해 한쪽의 폴코어(20)의 클로상 자극(22)이 N극에 착자되고, 다른쪽의 폴코어(21)의 클로상 자극(23)이 S극에 착자된다.

한편, 엔진의 회전 토크가 밸트 및 풀리(4)를 통해서 샤프트(6)에 전달되고 회전자(7)가 회전하게 된다. 그래서, 다상 고정자 권선(16)에 회전자계가 부여되고, 다상 고정자 권선 (16)에 기전력이 발생한다.

이 교류의 기전력이 정류기(12)를 통해서 직류로 정류되는 동시에 그 크기가레귤레이터(18)에 의해 조정되고 배터리에 충전된다.

그리고, 리어측에서는 팬(5)의 회전에 의해 외기가 정류기(12)의 히트싱크 및 레귤레이터(18)의 히트싱크(17)에 각각 대향해서 설치된 흡기공(2a)을 통해서 흡입되고, 샤프트(6)의 축에 따라 흘려서 정류기(12) 및 레귤레이터(18)을 냉각하며, 그후 팬(5)에 의해 원심방향으로 구부려져서 다상 고정자 권선(16)의 리어측의 코일엔드군(16b)을 냉각하고, 배기공(26)으로부터 외부로 배출된다.

한편, 프로트측에서는 팬(5)의 회전에 의해 외기가 흡기공(1a)으로 부터 축방향으로 흡입되고, 그 후 팬(5)에 의해 원심방향으로 구부려져서 다상 고정자 권선(16)의 프론트측의 코일엔드군(16a)를 냉각하고 배기공(1b)로 부터 외부로 배출된다.

이와같이 이 실시의 형태 1에 의하면 다상 고정자 권선(16)은 하나의 소선 (30)이 고정자 철심(15)의 단면측의 슬롯(15a)외에서 되돌려져져 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향에 내층과 외층을 교대로 채택하도록 권장되어 되는 복수의 제1내지 제4권선(31) ~ (34)를 갖고 있다.

그리고, 제1권선(31)(제3권선(33))을 1슬롯 피치로 6개 배열해서 구성된 제1권선과, 제1권선(31)(제3권선(33))에 대해 전기각으로 180°오프셋되어 반전 권장된 제2권선(32)(제4권선(34))를 1슬롯 피치로 6개 배열해서 구성된 제2권선군과의 쌍으로 구성된 2조의 권선어셈블리(29)를 사용하고 있다.

그리고, 2조의 권선어셈블리(29)가 고정자 철심(15)에 직경방향으로 2열로 권장되어 있다.

그래서, 권선어셈블리(29)를 고정자 철심(15)에 2열로 권장함으로써 6상분의 고정자 권선(161)이 고정자 철심(15)에 권장되게 되며 조립성을 현저하게 향상 시킬 수가 있다.

또, 2조의 권선어셈블리(29)간의 권선 결선이 2개소의 인접번지 브리지 결선으로 실시되고, 1조의 권선어셈블리(29)내의 권선결선이 1개소의 동일번지 브리지 결선에 의해 실시 되므로 브리지 결선부가 극히 단순한 구조가 된다.

이로써 브리지 결선을 위하여 소선(30)을 끌고다니거나 구부림등의 작업이 현저히 경감되고 결선 작업성이 대폭적으로 향상된다.

또, 1상분의 고정자 권선(161)에서의 브리지 결선부가 6슬롯 떨어져서 쌍을 이루는 슬롯 쌍이 인접하는 2조의 쌍에 집중해 있으므로 결선 작업성이 대폭적으로 향상된다.

또, 다상 고정자 권선(16)을 구성하는 제1내지 제4권선(31) ~ (34)는 각각 하나의 소선(30)(연속선)에 의해 제작되어 있으므로 종래의 고정자(50)와 같이 다수의 단척의 도체 세그멘트(54)를 고정자 철심(51)에 삽입하고, 또 단부(54b) 끼리를 용접, 납땜등에 의해 접합할 필요가 없고, 고정자(8)에 생산성을 현저하게 향상 시킬 수가 있다.

또, 코일엔드가 소선(30)의 턴부(30a)로 구성되므로 코일엔드군(16a) ,(16b)에서의 접합 개소는 제1내지 제4권선(31) ~ (34)의 단부끼리의 접합부 및 브리지 결선 접합부 뿐이 되고 접합개소가 현저히 삭감된다.

이로써, 접합에 의해 절연 피막의 소실에 따른 단락 사고의 발생이 억제되므로 우수한 절연성이 얻어지는 동시에 높은 수율이 얻어진다. 또, 접합에 의한 절연 피막의 소실에 따른 내부식성의 저하를 억제할 수가 있다.

또, 연속선으로 되는 2조의 권선어셈블리(29)를 2열로 나란히해서 고정자 철심(15)의 슬롯(15a)에 삽입할 수 있으므로 다수의 도체 세그멘트(54)를 하나씩 슬롯에 삽입하는 종래 기술에 비해 자업성을 현저하게 향상 시킬 수가 있다.

또, 다상 고정자 권선의 턴수를 증가 시키는 경우 연속선으로 되는 권선어셈블리(29)를 직선부(30b) 끼리를 상대해서 나란히 되도록 해서 겹쳐서 권장함으로써 쉽게 대응할 수가 있다.

또, 이 실시의 형태 1에 의한 고정자(8)는 연속선으로 되는 권선어셈블리 (29)를 직방체의 철심(37)의 슬롯(37a)에 개구부(37b)로부터 삽입하고, 그 후 철심(37)을 환상으로 구부려서 제작할 수가 있다.

그래서, 철심(37)의 개구부(37b)의 개구치수를 소선(30)의 슬롯 폭 방향 치수 보다 크게 할 수 있으므로 권선어셈블리(29)의 삽입 작업성을 높일 수가 있다.

또, 철심(37)을 환상으로 성형함으로써 개구부(37b)의 개구치수를 소선(30)의 슬롯 폭방향 치수보다 작게 할 수 있으므로 점적율이 높혀지고 출력을 향상 시킬 수가 있다.

또, 슬롯 수가 많아져도 고정자의 생산성을 저하 시키는 일은 없다. 또 도체 세그멘트(54)와 같이 고정자 철심(15)의 축방향을 따라 슬롯(15a)내에 밀어넣을 필요가 없으므로 소선(30)의 절연 피막의 손상이 발생하기 힘들고 높은 수율을 실현할 수가 있다.

이와같이 구성된 고정자(8)를 교류발전기에 탑재함으로써 얻어지는 효과에 대해 아래에 기술한다.

우선, 코일엔드가 소선(30)의 턴부(30a)로 구성 되므로 코일엔드군(16a) ,(16b)에서의 접합장소가 현저하게 삭감된다. 이로써 용접에 의한 소선(30)의 연화가 없고 고정자로서의 강성이 높아지고, 자기 소음을 저감할 수 있다.

또, 코일엔드군(16a),(16b)는 턴부(30a)를 원주방향에 배열해서 구성되어 있다. 이로써 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)끼리를 접합하고 있는 종래의 코일엔드군에 비해 코일엔드군의 고정자 철심(15)의 단면으로 부터의 뻗어나오는 높이를 낮게할 수 있다.

이로써, 코일엔드군(16a),(16b)에서의 통풍저항이 작아지고 회전자(7)의 회전에 기인하는 바람소리를 저감 시킬 수가 있다. 또 코일엔드군의 코일의 누설 리엑턴스가 감소하고 출력 효율이 향상된다.

또 4개의 소선(30)이 슬롯(15a)내에 직경방향으로 1렬로 배열되고, 턴부 (30a)가 원주방향으로 2열로 나란히 배열되어 있다.

이로써 코일엔드군(16a),(16b)를 구성하는 턴부(30a)가 각각 직경방향에 2열로 분산 되므로 코일엔드군(16a),(16b)의 고정자 철심(15)의 단면으로 부터의 뻗어나오는 높이를 낮게할 수 있다.

이 결과 코일엔드군(16a),(16b)에서의 통풍저항이 작아지고 회전자(7)의 회전에 기인하는 바람소리를 저감 시킬 수가 있다.

또, 고정자 철심(15)의 단면측에서 되돌려진 턴부(30a)가 6슬롯 떨어진 다른 슬롯(15a)내에 다른 층으로서 배치된 2개의 직선부(30b)를 직렬로 접속하고 있다.

이로써 각상의 코일엔드간의 간섭이 억제되고 고정자 권선의 고점적화가 도모되므로, 고출력화가 실현된다. 또 각 턴부(30a)는 쉽게 대략 동일형상으로 형성 할 수 있다. 그리고 각 턴부(30a)를 대략 동일형상으로 형성 함으로써 즉 코일엔드군(16a),(16b)를 구성하는 턴부(30a)를 원주방향으로 대략 동일 형상으로 형성 함으로써 코일엔드군(16a) ,(16b)의 내경측 단면에서의 원주방향의 요철(凹凸)이 억제되므로 회전자(7)와 코일엔드군(16a),(16b)과의 사이에서 발생하는 바람소음을 저감 시킬 수가 있다. 또, 누설 인덕턴스가 같아지고 안정된 출력이 얻어진다.

또, 턴부(30a)가 원주방향으로 이간하고, 또 턴부(30a)간의 공간이 원주방향에 대략 동일하게 형성되어 있으므로 코일엔드군(16a),(16b)내로의 통풍이 쉬워지고 냉각성이 높혀지는 동시에 냉각풍과 코일엔드와의 간섭에 의한 소음이 저감된다.

또, 각 턴부(30a)가 대략 동일 형상으로 형성되어 원주방향에 정렬 되어 배열되어 있으므로 각 턴부(30a)에서의 방열성이 동등해지고, 또 코일엔드군(16a) ,(16b)에서의 방열성이 동등해 진다.

이로써 다상 고정자 권선(16)에서의 발열은 각 턴부(30a)로 부터 균등하게 방열되고, 또 양 코일엔드군(16a),(16b)으로 부터 균등하게 방열되게되며 다상 고정자 권선(16)의 냉각성이 향상된다.

또 소선(30)이 권장되는 슬롯 피치는 회전수(7)의 NS극 피치에 대응한 피치이므로 전절 권선이되고 큰 출력을 뺄수가 있다.

또, 슬롯(15a)의 개구부(15b)의 개구 치수가 소선(30)의 슬롯 폭방향 치수보다 작게 구성되어 있으므로 슬롯(15a)로 부터 직경방향 내측으로의 소선(30)이 튀어나옴이 저지되는 동시에 개구부(15b)에서의 회전자(7)와의 간섭음도 저감된다.

또, 직선부(30b)가 장방형 단면에 형성되어 있으므로 직선부(30b)를 슬롯 (15a)내에 수용 했을때에 직선부(30b)의 단면 형상이 슬롯 형상에 따른 형상이 되어 있다.

이로써, 슬롯(15a)내에서의 소선(30)의 점적율을 높이는 것이 용이해지고, 소선(30)으로 부터 고정자 철심(15)으로의 전열을 향상 시킬 수가 있다.

또, 소선(30)이 장방형의 단면 형상으로 형성되어 있으므로 코일엔드를 구성하는 턴부(30b)로 부터의 방열면적이 커지고 다상 고정자 권선(16)의 발열이 효과적으로 방열된다. 또 장방형 단면의 장변을 직경방향과 평행하게 배치 함으로써 턴부(30b)간의 극간을 확보할 수 있고 코일엔드군(16a),(16b)내로의 냉각풍의 통풍을 가능하게 할 수 있는 동시에 직경방향으로의 통풍저항을 저감할 수가 있다.

여기서, 이 실시의 형태 1에서는 직선부(30b)가 장방형 단면으로 형성되어 있는 것으로 하고 있으나, 직선부(30b)의 단면형상은 장방형 단면에 한하지 않고 장방형의 단면을 원호로 한 장원형 단면, 장타원 단면등의 대략 편평 형상이면 된다.

또, 회전자(7)의 자극수가 16이고, 96개의 슬롯(15a)이 고정자 철심(15)에 등각피치로 형성되어 있다. 그리고 권선(30)이 6슬롯 마다의 슬롯(15a)에 웨이브 와인딩 되어 있으므로 권선(30)이 웨이브 와인딩 되는 슬롯의 피치가 회전자 (7)의 NS극에 대응한 피치로 되어 있다.

이로써, 최대 토크가 얻어질 수 있도록 되고 고출력화를 실현시킬 수 있다.

또, 도 4에 표시된 바와 같이 제1내지 제4 권선(31) ~ (34)를 직렬로 접속해서 구성된 고정자 권선(161)이 3개씩 스타형 결선되어 2조의 3상 고정자 권선(160)을 구성하고, 2조의 3상 고정자 권선(160)이 각각 정류기(12)에 접속되며, 또 2개의 정류기(12)의 출력이 병렬에 접속되어 있다.

이로써, 4턴의 3상 고정자 권선(160)의 직류 출력을 합성해서 인출 할 수가 있고 저 회전영역에서의 발전부족을 해소할 수가 있다.

또, 코일엔드군(16a),(16b)는 높이가 낮고, 접합부도 적으므로 회전자(7)의 회전으로 팬(5)에 의해 형성된 냉각풍과 코일엔드군(16a),(16b)과의 사이의 간섭음이 작다.

양 코일엔드군(16a),(16b)의 형상이 대략 같고, 또 팬(5)이 회전자(7)의 양단부에 설치되어 있으므로 양 코일엔드군(16a),(16b)가 밸런스 좋게 냉각되고, 고정자 권선 온도가 균일하게 또 크게 저감된다.

여기서 팬(5)는 반드시 회전자(7)의 양단에 설치할 필요는 없고 큰 발열체인 고정자 권선이나 정류기의 배치위치를 고려해서 설치하면 된다.

예를들면, 최대의 발열체인 고정자 권선의 코일엔드는 냉각속도가 큰 팬의 토출측에 배치하고 정류기가 배치되어 있는 쪽의 회전자의 단부에 팬을 배치하는 것이 좋다.

또, 차량 엔진에 부착되는 경우 통상 풀리가 크랭크 샤프트에 밸트를 통해서연결되므로 팬의 냉각 배출풍이 밸트에 영향하지 않도록 팬을 반 풀리측에 설치하는 것이 좋다. 또, 회전자의 클로상 자극의 형부분에도 송풍작용이 있고 냉각수단으로써 사용할 수가 있다.

또, 코일엔드군(16a),(16b)의 내주측을 구성하는 소선(30)의 경사방향이 평행으로 되어 있으므로 케이스(3)내의 축방향 흐름이 소선(30)의 경사에 따라 선회한다. 이로써 회전자(7)의 회전에 의해 생기는 축방향 흐름이 컨트롤 된다.

즉, 코일엔드군(16a),(16b)의 내주측을 구성하는 소선(30)이 회전자(7)의 회전성분과 냉각풍의 축방향 흐름성분과의 합성방향으로 경사되어 있으면 냉각풍의 축방향 흐름이 촉진된다.

이로써, 회전자 코일(13)이 효율좋게 냉각 되므로 회전자 코일(13)의 온도가 내려가고 계자전류가 커지며 출력 향상을 바랄수가 있다. 이 경우 코일엔드군(16a) ,(16b)의 내주측을 구성하는 소선(30)이 축방향의 흐름성분에 따라 경사해 있으므로 간섭에 의한 바람소음도 저감된다.

한편, 코일엔드군(16a),(16b)이 내주측을 구성하는 소선(30)이 회전자(7)의 회전방향 성분과 냉각풍의 반축 방향 흐름성분과의 합성방향으로 경사되어 있으면 냉각풍의 축방향 흐름이 저감된다.

이로써, 직경방향의 토출측의 풍량이 증가하고 토출측에 배치되어 있는 코일엔드의 냉각성이 향상된다.

또, 코일엔드를 포함한 고정자(8)의 축방향 길이가 폴코어(20,(21)의 축방향 길이보다 작게되어 있으므로 소형화가 실현될 수 있다. 또, 팬(5)이 회전자(7)의 양단부에 설치되어 있는 경우 팬 토출측에 코일엔드가 없으므로 통풍저항이 현저히 작아지고, 바람소음이 저감되는 동시에 정류기(12)등의 냉각 내장물의 온도상승을 억제할 수 있다.

또, 다상 고정자 권선(16)이 수용되는 슬롯수가 매극 매상당 2이고, 매극매상당의 슬롯에 대응한 2개의 3상 고정자 권선(160)을 가지고 있다. 이로써 기자력 파형을 정현파형에 가깝게 할 수가 있고, 고조파 성분을 저감할 수 있으며, 안정된 출력을 얻을 수가 있다.

또, 슬롯(15a)수가 많아지므로 고정자 철심(15)의 티스가 가늘어지고 대향하는 클로상 자극(22),(23)간의 티스내의 자기 누설이 저감되며, 출력의 맥동을 억제할 수 있다.

또, 슬롯(15a)이 많아 질 수록 슬롯(15a)에 대응해서 턴부(30a)도 많아지므로 코일엔드군의 방열성이 향상된다.

또, 슬롯(15a) 및 개구부(15b)가 전기각으로 30°의 등간격으로 배열되어있으므로 자기소음의 가진력의 원인인 자기 맥동을 저감할 수 있다.

또, 상기 실시의 형태 1에서는 제1내지 제4권선(31) ~ (34)의 각각의 소선 (30)의 단부끼리를 접합해서 1턴의 권선을 형성한 후 제1내지 제4권선(31) ~ (34)를 구성하는 소선(30)의 턴부(30a)를 절단하고, 그 절단단을 사용해서 브리지 결선하는 것으로 되어 있으나, 제1내지 제4권선(31) ~ (34)의 각각의 소선(30)의 단부를 사용해서 브리지 결선 하도록 해도 된다.

이 경우 접합개소가 더욱 삭감될 수 있는 동시에 절단공정도 불필요하게 된다.

실시의 형태 2.

도 13은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자 권선의 1상분의 결선상태를 표시하는 평면도이다.

도 13에서 1상분의 고정자 권선(161A)는 각각 하나의 소선(30)으로 되는 제1내지 제4권선(31) ~ (34)로 구성되어 있다.

그리고, 제1권선(31)은 하나의 소선(30)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 1번째의 위치와 외주측에서 2번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

제2권선(32)은 소선(30)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 2번째의 위치와 외주측에서 1번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

제3권선(33)은 소선(30)을 슬롯 번호 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 3번째의 위치와 외주측에서 4번째의 위치를 교대로 채택하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

제4권선(34)은 소선(30)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 4번째의 위치와 외주측에서 3번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

이로써, 제1내지 제4권선(31) ~ (34)은 각각 하나의 소선(30)을 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택 하도록 권장해서 되는 1턴의 권선을 구성하고 있다.

그리고, 고정자 철심(15)의 일단측에서 슬롯 번호의 67번의 외주측에서 2번째의 위치로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과, 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 3번째의 위치로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33a)이 브리지 결선(인접번지 브리지 결선)되고 계속해서 슬롯 번호의 67번의 외주측에서 4번째의 위치로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33b)와, 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 4번째의 위치로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34b)이 브리지 결선(동일번지 브리지 결선)되고, 또 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 1번째의 위치로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31a)과 슬롯 번호의 55번의 외주측에서 1번째의 위치로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32a)의 브리지 결선(동일번지 브리지 결선)된다.

이로써, 제1내지 제4권선(31) ~ (34)이 직렬로 접속되어 4턴의 1상분의 고정자 권선(161A)이 형성된다.

이때 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 2번째의 위치로부터 뻗어나오는 제2권선 (32)의 권선단(32b)과, 슬롯 번호의 55번의 외주측에서 3번째의 위치로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34a)이 고정자 권선(161A)의 인출선(0) 및 중성점(N)가 된다.

이상 설명한 바와 같이 이 실시의 형태 2에 의한 1상분의 고정자 권선(161A)은 제 1내지 제4권선(31) ~ (34)의 브리지결선 방법을 제외하고, 상기 실시의 형태 1에 의한 고정자 권선(161)과 같이 구성되어 있다.

즉, 이 실시의 형태 2에서는 2조의 권선어셈블리(29)를 고정자 철심(15)에 직경방향으로 2열로 권장하고 있다.

그리고, 2개소의 동일번지 브리지결선에 의해 각조의 권선어셈블리(29)내의 권선간을 결선하고, 1개소의 인접번지 브리지결선에 의해 2조의 권선어셈블리(29)간의 권선간을 결선해서 4턴의 1상분의 고정자 권선(161A)를 형성하고 있다. 그래서 이 실시의 형태 2에서도 상기 실시의 형태 1과 같은 효과가 얻어진다.

실시의 형태 3.

도 14는 본 발명의 실시의형태 3에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자 권선의 1상분의 결선상태를 표시하는 평면도이다. 도 14에서 1상분의 고정자 권선 (161B)은 각각 하나의 소선(30)으로 되는 제1 및 제2 권선(31),(32)으로 구성되어 있다. 그리고 제1권선(31)은 하나의 소선(30)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 1번째의 위치와 외주측에서 2번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

제2 권선(32)은 소선(30)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 2번째의 위치와 외주측에서 1번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

이로써, 제1 및 제2권선(31),(32)는 각각 하나의 소선(30)을 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택 하도록 권장 되어 되는 1턴의 권선을 구성하고 있다.

그리고, 고정자 철심(15)의 1단측에서 슬롯번호의 67번의 외주측에서 2번째의 위치로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)와 슬롯번호의 61번의 외주측에서 2번째의 위치로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b)이 브리지결선(동일번지 브리지결선)된다.

이로써, 제1 및 제2권선(31),(32)이 직렬로 접속되어 2턴의 1상분의 고정자 권선(161B)이 형성된다.

이때 슬롯번호의 61번의 외주측에서 1번째의 위치로부터 뻗어나오는 제1권선 (31)의 권선단(31a)와 슬롯번호 55번의 외주측에서 1번째의 위치로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32a)이 고정자 권선(161B)의 인출선(0) 및 중성점(N)이 된다.

이상 설명한 바와 같이 이 실시의 형태 3에 의한 1상분의 고정자 권선(161B)는 턴수 및 제1 및 제2권선(31),(32)의 브리지결선 방법을 제외하고, 상기 실시의 형태 1에 의한 고정자 권선(161)과 같이 구성되어 있다.

즉, 이 실시의 형태 3에서는 1조의 권선어셈블리(29)를 고정자 철심(15)에 권장하고 있다. 그리고 1개소의 동일번지 브리지결선에 의해 권선어셈블리(29)내의 권선간을 결선해서 2턴의 1상분의 고정자 권선(161B)를 형성하고 있다.

그래서 이 실시의 형태 3에서도 상기 실시의 형태 1과 같은 효과가 얻어진다.

실시의 형태 4.

도 15는 이 발명의 실시의 형태 4에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자 권선의 1상분의 결선상태를 표시하는 평면도이다.

도 15에서 1상분의 고정자 권선(161C)은 각각 하나의 소선(30)으로 되는 제1내지 제6권선(31) ~(36)으로 구성되어 있다.

제3권선(33)은 소선(30)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 3번째의 위치와 외주측에서 4번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

제5권선(35)은 소선(30)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 5번째의 위치와, 외주측에서 6번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

제6권선(36)은 소선(3)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 6번째의 위치와, 외주측에서 5번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

이로써, 제1내지 제6권선(31) ~ (36)은 각각 하나의 소선(30)을 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택 하도록 권장해서 된 1턴의 권선을 구성하고 있다.

그리고, 고정자 철심(15)의 일단측에서 슬롯 번호의 67번의 외주측에서 2번째의 위치로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 3번째의 위치로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33a)이 브리지결선 (인접번지 브리지결선)되고 슬롯 번호의 67번의 외주측에서 4번째의 위치로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33b)과, 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 5번째의 위치로부터 뻗어나오는 제5권선(35)의 권선단(35a)이 브리지결선(인접번지 브리지결선)되고, 계속해서 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 2번째의 위치로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b)과, 슬롯 번호의 55번의 외주측에서 3번째의 위치로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34a)이 브리지결선(인접번지 브리지결선)되고 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 4번째의 위치로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단 (34b)과 슬롯 번호의 55번의 외주측에서 5번째의 위치로부터 뻗어나오는 제6권선(36)의 권선단(36a)이 브리지결선(인접번지 브리지결선)되고, 또 슬롯번호의 67번의 외주측에서 6번째의 위치로부터 뻗어나오는 제5권선(35)의 권선단(35b)과 슬롯 번호 61번의 외주측에서 6번째의 위치로부터 뻗나오는 제6권선(36)의 권선단(36b)이 브리지결선(동일번지 브리지결선)된다.

이로써, 제1내지 제6권선(31) ~ (36)이 직렬로 접속되어 6턴의 1상분의 고정자 권선(161C)이 형성된다.

이때, 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 1번째의 위치로부터 뻗어나오는, 제1권선 (31)의 권선단(31a)과 슬롯번호의 55번의 외주측에서 1번째의 위치로부터 뻗어나오는 재2권선(32)의 권선단(32a)이 고정자 권선(161C)의 인출선(0) 및 중성 점(N)이 된다.

이상 설명한 바와 같이 이 실시의 형태 4에 의한 1상분의 고정자 권선(161C)은 턴수 및 제1내지 제6권선(31) ~ (36)의 브리지결선 방법을 제외하고 상기 실시의 형태 1에 의한 고정자 권선(161)과 같이 구성되어 있다.

즉, 이 실시의 형태 4에서는 3조의 권선어셈블리(29)를 고정자철심(15)에 직경방향에 3열로 권장하고 있다.

그리고, 1개소의 동일번지 브리지결선에 의해 1조의 권선 에셈블리(29)내의 권선간을 결선하고, 4개소의 인접번지 브리지결선에 의해 인접하는 권선 에셈블리 (29)간의 권선간을 결선해서 6턴의 1상분의 고정자권선(161C)를 형성하고 있다. 여기서 이 실시의 형태 4에서도 상기 실시의 형태 1과 같은 효과가 얻어진다.

실시의 형태 5.

도 16은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자를 표시하는 사시도이다. 또 도 16에서는 인출선 및 브리지결선등이 생략되어 있다.

도 16에서 고정자(8A)는 고정자철심(15)과 고정자철심(15)에 권장된 다상 고정자 권선(16A)과 각 슬롯(15a)내에 장착되어 다상 고정자 권선(16A)과 고정자 철심(15)를 전기적으로 절연하는 인슐레이터(19)를 구비하고 있다.

그리고, 다상 고정자 권선(16A)는 하나의 소선(40)(400)이 고정자 철심(15)의 단면측의 슬롯(15a)외에서 되돌려져서 소정 슬롯수 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩 되어 권장된 권선을 다수 구비하고 있다.

이 실시의 형태 5에서도 고정자 철심(15)에는 회전자의 자극수(16)에 대응해서 3상 고정자 권선을 2조 수용 하도록 96개의 슬롯(15a)이 등간격으로 형성되어 있다.

또, 다상 고정자 권선(16A)은 소선(40)에 의해 형성된 권선이 소선(400)에 의해 형성된 권선에 내포 되도록 권장 되어 구성되어 있으므로 도 16에서는 소선(40)은 소선(400)의 턴부(400A)에 덮혀져서 보이지 않는다.

계속해, 1상분의 고정자 권선(162)의 권선구조에 대해 도 17을 참조해서 설명한다.

1상분의 고정자 권선(162)은 각각 하나의 소선(400)으로 되는 제1 및 제2권선 (41),(42)과 각각 하나의 소선(40)으로 되는 제3 및 제4권선(43),(44)로 구성되어 있다.

그리고, 소선(40),(400)은 같은 것이고 예를들면 절연 피복된 장방형 단면을 갖는 동선재가 사용된다.

그리고, 제1권선(41)은 하나의 소선(400)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 1번째의 위치와 외주측에서 4번째의 위치를 교대로 채택하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

제2권선(42)은 소선(400)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 4번째의 위치와 외주측에서 1번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩 해서 구성되어 있다.

제3권선(43)은 소선(40)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 2번째의 위치와, 외주측에서 3번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

제4권선(44)은 소선(40)을 슬롯 번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 3번째의 위치와 외주측에서 2번째의 위치를 교대로 채택 하도록 웨이브 와인딩해서 구성되어 있다.

이것으로 인해 제1내지 제4권선(14) ~ (44)은 각각 하나의 소선(400)((40))을 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택 하도록 권장되어 되는 1턴의 권선을 구성하고 있다.

그리고, 각 슬롯(15a)내에는 소선(400),(40)이 장방형 단면의 깊이방향을 직경방향으로 나란히 해서 직경방향에 1렬로 4개 정렬되어 배열되고 있다.

그리고 고정자철심(15)의 일단측에서 슬롯 번호의 67번의 외주측에서 3번째의 위치로부터 뻗어나오는 제3권선(43)의 권선단(43b)과 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 4번째의 위치로부터 뻗어나오는 제2권선(42)의 권선단(42a)이 브리지결선(인접번지 브리지결선)되고 계속해서 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 3번째의 위치로부터 뻗어나오는 제4권선(44)의 권선단(44b)과 슬롯 번호의 55번의 외주측에서 4번째의 위치로부터 뻗어나오는 제1권선(41)의 권선단(41a)가 브리지결선(인접번지 브리지결선)되고, 또 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 2번째의 위치로부터 뻗어나오는 제3권선 (43)의 권선단((43a)과, 슬롯 번호의 55번의 외주측에서 2번째의 위치로부터 뻗어나오는 제4권선(44)의 권선단(44a)이 브리지결선(동일번지 브리지결선)된다.

이로써, 제1내지 제4권선(41) ~ (44)이 직렬로 접속되어 4턴의 1상분의 고정자 권선(162)이 형성된다.

이때, 슬롯 번호 67번의 외주측에서 1번째의 위치로부터 뻗어나오는 제2권선 (42)의 권선단(42b)과 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 1번째의 위치로부터 뻗어나오는 제1권선(41)의 권선단(41b)가 고정자 권선(162)의 인출선(0) 및 중성점(N)이 된다.

마찬가지로, 소선(40),(400)이 권장되는 슬롯(15a)를 하나씩 오프셋하여 6상분의 고정자 권선(162)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 실시의 형태 1과 같이 도 4에 표시되는 바와 같이 고정자 권선 (162)이 3상분씩 스타형 결선되어 2조의 3상 고정자 권선을 형성하고, 각 3상 고정자 권선이 각각 정류기(12)에 접속되어 있다.

각 정류기(12)의 직류출력은 병렬에 접속되어 합성된다.

여기서 제1내지 제4권선(41) ~ (44)를 구성하는 각각의 소선(40),(400)은 하나의 슬롯(15a)에서 고정자 철심(15)의 단면측으로 뻗어나가고 되돌려져서 6슬롯 떨어진 슬롯(15a)에 들어 가도록 웨이브 와인딩으로 권장되어 있다.

각각의 소선(40,(400)은 6슬롯 마다에 슬롯 깊이방향(직경방향)에 관해서 내층과 외층을 교대로 채택 하도록 권장되어 있다.

그리고, 제1권선(41)과 제2권선(42)는 전기각으로 180°오프셋되어 반전 권장되어 있다.

마찬가지로 제3권선(43)과 제4권선(44)과는 전기각으로 180°오프셋되어 반전 권장되어 있다.

계속해서, 고정자(8A)의 조립방법에 대해 도 18내지 도 23을 참조해서 구체적으로 설명한다.

우선, 12개의 장척의 소선(40)을 구부림 가공해서 도 18에 표시된바와 같이 제1의 권선어셈블리(45)가 제작된다. 각 소선(40)은 도 19에 표시된바와 같이 턴부(40a)에서 연결된 직선부(40b)가 6슬롯 피치(6P)로 배열된 평면상의 패턴으로 구부려져 형성되어 있다.

그리고, 인접하는 직선부(40b)가 턴부(40a)에 의해 소선(40)의 폭(W)만큼 오프셋되어 있다.

제1의 권선어셈블리(45)는 이와 같은 패턴으로 형성된 2개의 소선(40)을 도 20에 표시된 바와 같이 6슬롯 피치(6P) 오프셋하여 직선부(40b)를 겹쳐서 배열된 소선쌍이 1슬롯 피치씩 오프셋하여 6쌍 배열되어 구성되어 있다.

그리고, 소선(40)의 턴부(40a)가 제1의 권선어셈블리(45)의 양측부에 정렬되어 배열되어 있다.

계속해서, 도시하고 있지 않으나 12개의 장척의 소선(400)을 구부림 가공해서 제2의 권선어셈블리가 제작된다.

각 소선(400)은 도 21에 표시된 바와 같이 턴부(400a)에서 연결된 직선부 (400b)가 6슬롯 피치(6P)로 배열된 평면상 패턴으로 구부려서 형성되어 있다.

그리고, 인접한 직선부(400b)가 턴부(400a)에 의해 소선(400)의 폭의 대략 2배(2W)만큼 오프셋되어 있다. 또 턴부(400a)의 내경이 제1의 권선어셈블리(45)를 구성하는 소선(40)의 턴부(40a)의 외경(D)과 대략 동등하게 형성되어 있다.

제2의 권선어셈블리는 이와같은 패턴으로 형성된 2개의 소선(400)을 도 22에 표시된 바와 같이 6슬롯 피치(6P) 오프셋하여 직선부(400b)를 겹쳐서 배열된 소선쌍이 1슬롯 피치 오프셋하여 6쌍 배열되어 구성되어 있다.

그리고, 소선(400)의 턴부(400a)가 제2의 권선어셈블리의 양측부에 정렬되어 배열되어 있다.

또, 소선(400)은 소선(40)과 같은 것이다. 그리고 제2의 권선어셈블리는 턴부(400a)의 직경 및 직선부(400b)의 오프셋 량이 다른점을 제외하고 제1의 권선어셈블리(45)와 같이 구성되어 있다.

계속해서 이와같은 구성된 제1의 권선어셈블리(45)를 제2의 권선어셈블리내에 삽입하고 2중의 권선어셈블리군을 얻는다.

이때, 2중의 권선어셈블리군에서는 도23에 표시하는 바와 같이 턴부(400a)는 턴부(40a)를 둘러싸도록 배치되고, 직선부(400b)는 2개의 직선부(40b)의 양측에 배치되어 있다.

또, 도 23은 1상분의 고정자 권선(162)를 구성하는 제1내지 제4권선(41) ~ (44)의 요부를 표시하고 있다.

계속해서, 도시하고 있지 않으나 인슐레이터(19)가 철심(37)의 슬롯(37a)에 장착되고, 2중의 권선어셈블리군의 각 직선부(40b),(400b)를 각 슬롯(37a)내에 밀어 넣어서 2중의 권선어셈블리군이 철심(37)에 장착된다.

이로 인해 소선(40),(400)의 직선부(40b),(400b)는 인슐레이터(19)에 의해 철심(37)과 절연되어 슬롯(37a)내에 직경방향으로 4개가 정렬되어 수납되어 있다.

그후, 철심(37)을 둥글게하고 그 단면끼리를 맞닿게 하여 레이저로 용접하고, 원통상의 철심(38)을 얻는다. 그리고, 도 17에 표시되는 결선방법에 따라 각 소선(40),(400)의 단부끼리를 결선해서 다상 고정자 권선(16A)을 형성한다.

그후, 철심(38)이 SPCC재를 적층해서 되는 원통상의 외주 철심(39)에 삽입되고 가열 가공해서 일체화 하여 도 16에 표시된 바와 같은 고정자(8A)를 얻는다.

이와같이 구성된 고정자(8A)에서는 제1내지 제4권선(41) ~ (440를 구성하는 각각의 소선(40),(400)은 하나의 슬롯(15a)에서 고정자 철심(15)의 단면측으로 뻗어나오고 되돌려져서 6슬롯 떨어진 슬롯(15a)에 들어가도록 웨이브 와인딩으로 권장되어 있다.

그리고, 고정자 철심(15)의 단면측으로 뻗어나와서 되돌려진 소선(40),(400)의 턴부(40a),(400a)가 코일엔드를 형성하고있다.

이 결과 고정자 철심(15)의 양단에서 턴부(400a)가 턴부(40a)를 둘러 싸도록해서 턴부(40a),(400a)가 원주방향으로 정연하게 배열되어 코일엔드군(16a),(16b)을 형성하고 있다.

이와같이 이 실시의 형태 5에 의하면 다상 고정자 권선(16A)은 하나의 소선 (40),(400)이 고정자 권선(15)의 단면측의 슬롯(15a)외에서 되돌려져서 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 권장해서 된 다수의 제1내지 제4권선(41) ~ (44)을 갖고 있다.

그리고, 제1권선(41)(제3권선(43))을 1슬롯 피치로 6개 배열되어 구성된 제1권선군과, 제1권선군(41)(제3권선(43))에 대해 전기각으로 180°오프셋되어 반전 권장된 제2권선(42)(제4권선(44))을 1슬롯 피치로 6개 배열해서 구성된 제2권선군과의 쌍으로 구성된 제1및 제2의 권선어셈블리(45)를 사용하고 있다.

그리고, 제2의 권선어셈블리가 제1의 권선어셈블리(45)를 내포 하도록 해서 고정자 철심(15)에 권장되어 있다.

여기서, 제1 및 제2의 권선어셈블리를 2중으로 해서 고정자철심(15)에 권장 함으로써 6상분의 고정자권선(162)이 고정자 철심(15)에 권장되게 되고 조립성을 현저하게 향상시킬 수가 있다.

또, 제1 및 제2의 권선어셈블리간의 권선 결선이 2개소의 인접번지 브리지결선으로 실시되고, 제2의 권선어셈블리내의 권선결선이 1개소의 동일번지 브리지 결선에 의해 실시되고 있으므로 브리지 결선부가 극히 단순한 구조가 된다.

이로인해 브리지결선을 위한 소선(40),(400)의 끌고다님이나 구부림등의 작업이 현저하게 경감되고 결선 작업성이 대폭적으로 향상된다.

또, 1상분의 고정자 권선(162)에서의 브리지 결선부가 6슬롯 떨어져서 쌍을 이루는 슬롯쌍이 인접하는 2조의 쌍에 집중하고 있으므로 결선 작업성이 대폭적으로 향상된다.

또, 이 실시의 형태 5에 의하면 턴부(40a),(400a)가 겹쳐서 2층이 되어 원주방향으로 배열되어 있으므로 코일엔드의 높이는 소선(40)의 1개만큼 높아지나 원주방향에서의 턴부(40a),(400a)간 거리가 커지고 소선간의 단락사고를 방지할 수 있다.

또, 다상 고정자 권선의 턴 수를 증가할 때에 연속선으로 되는 권선어셈블리를 높이방향으로 쌓아서 권장함으로써 용이하게 대응할 수가 있다.

실시의 형태 6.

도 24는 본 발명의 실시의형태 6에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자 권선의 결선방법을 설명하는 평면도이다.

이 실시의형태 6에서는 상기 실시의형태 5와 같이 제2의 권선어셈블리가 제1의 권선어셈블리(45)를 내포 하도록 고정자철심(15)에 권장되어 있다.

그리고, 고정자철심(15)의 일단측에서 슬롯 번호의 67번의 외주측에서 1번째의 위치로부터 뻗어나오는 제2권선(42)의 권선단(42b)과, 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 1번째의 위치로부터 뻗어나오는 제1권선(41)의 권선단(41b)이 브리지결선(동일번지 브리지결선)되고, 계속해서 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 2번째의 위치로부터 뻗어나오는 제3권선(43)의 권선단(43a)과, 슬롯 번호의 55번의 외주측에서 2번째의 위치로부터 뻗어나오는 제4권선(44)의 권선단(44a)이 브리지결선(동일번지 브리지결선)되며, 슬롯번호의 61번의 외주측에서 3번째의 위치로부터 뻗어나오는 제4권선(44)의 권선단(44b)과 슬롯 번호의 55번의 외주측에서 4번째의 위치로부터 뻗어나오는 제1권선(41)의 권선단(41a)이 브리지결선(인접번지 브리지결선)된다.

이로써,제1내지 제4권선(41) ~ (44)가 직렬로 접속되어 4턴의 1상분의 고정자 권선(162A)가 형성된다.

이때 슬롯번호의 67의 외주측에서 3번째의 위치로부터 뻗어나오는 제3권선(43)의 권선단(43b)과 슬롯 번호의 61번의 외주측에서 4번째의 위치로부터 뻗어나오는 제2권선(42)의 권선단(42a)이 고정자 권선(162A)의 인출선(0) 및 중성점(N)이 된다.

이상 설명한바와 같이 이 실시의형태 6에 의한 1상분의 고정자 권선(162A)은 제1내지 제4권선(41) ~ (44)의 브리지결선 방법을 제외하고, 상기 실시의형태 5와 같이 구성되어 있다.

즉, 이 실시의 형태 6에서는 2개소의 동일번지 브리지결선에 의해 각조의 권선어셈블리내의 권선간을 결선하고, 1개소의 인접번지 브리지 결선에 의해 2조의 권선어셈블리간의 권선간을 결선해서 4턴의 1상분의 고정자 권선(161A)를 형성하고 있다.

그래서 이 실시의 형태 6에서도 상기 실시의 형태 5와 같은 효과가 얻어진다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 팬(5)이 케이스(3)내에 배치되어 있는 것으로 하고 있으나, 팬은 차량용 교류발전기외에 회전자의 회전과 함께 회전 하도록 설치해도 된다.

또, 상기 실시의 형태에서는 6턴,4턴 및 2턴의 것에 대해서 설명하고 있으나 더욱 저속출력이 요구되는 경우는 8턴으로 해도 된다.

이 경우에도 권선어셈블리(29)를 직경방향으로 4열로 나열해서 고정자 철심 (15)에 삽입하거나 권선어셈블리(45)를 4중으로 겹쳐서 고정자 철심(15)에 삽입하는 것만으로 대응할 수 있다. 물론 홀수의 턴수라도 된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 전절감기(full-pitch winding) 발전기에 적용하는 것으로 설명하고 있으나, 단절감기(short pitch winding)(전절감기가 아님)발전기에 본 구조를 적용해도 된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 회전자 코일을 브래킷에 고정하고, 에어갭에서 회전계자를 공급하는 타입의 차량용 교류발전기에도 적용할 수 있다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 16극의 자극수에 대해 고정자의 슬롯수를 96슬롯으로 하였으나, 12극의 자극수에 대해서는 3상으로 72개의 슬롯, 20극의 자극수에 대해서는 120의 슬롯을 채용해도 된다.

또, 매극매상 1의 경우는 16극의 자극수에서 슬롯수 48, 12극의 자극수에서 슬롯수 36, 20극의 자극수에서 슬롯수 60이라도 된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 고정자 철심의 외주 철심을 SPCC재의 적층체로서 구성하고 있으나 외장철심은 일체물인 파이프 형상의 것을 사용해도 된다.

또, 직방체의 철심의 슬롯에 권선군을 삽입한 후 직경방향에서 티스선단을 가공지그를 대여서 소성변형시켜서 슬롯의 개구부를 좁혀도 된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 클로상 자극을 갖는 런텔형의 회전자를 사용하는 것으로 하고 있으나, 돌극형의 자극을 갖는 싸이렌트형의 회전자를 사용해도같은 효과가 얻어진다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 팬(5)으로 원심팬을 사용하는 것으로 되어있으나, 축류성분이 생기는 축류팬이나 사류팬이라도 원심성분을 갖이므로 축류팬이나 사류팬을 사용해도 같은 효과가 얻어진다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 정류기가 반 풀리측에 배치되고 팬도 회전자에 대해 같은쪽(반 풀리측)에 배치되어 있으나, 정류기의 온도에 특히 문제가 없는 경우는 팬을 풀리측에 배치해도 된다.

고정자의 코일엔드의 높이가 낮으므로 팬의 통풍로에서의 토출측의 통풍저항은 현저하게 감소해 있으므로 전체 풍량은 증가 한다.

따라서, 정류기나 풀리와 팬과의 위치관계는 엔진의 부착위치나 바람소음,자기소음,각부의 온도상태를 감안하여 최적한 위치를 선택하면 된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 소선을 이간 시켜서 권선을 형성하도록 하고 있으나, 소선은 절연피막을 갖고 있으므로 소선을 완전히 밀접 시키도록 권선을 성형해도 된다.

이 구성에 의하면 코일엔드를 더욱 고밀도화 할 수 있고 치수를 더욱 작게할 수 있다. 또 소선간의 극간을 작게함으로써 요철(凹凸)이 작아지므로 바람소음을 더욱 저감할 수 있다.

또, 소선간의 접촉에 의해 권선의 강성이 높아지므로 진동에 의한 소선간이나 철심과의 단락 나아가서는 자기소음을 저감할 수 있다.

또 소선간의 열전도성이 좋아지므로 소선의 온도가 균일해지고, 또 고정자의온도가 저감된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 소선군의 고정자 철심으로의 삽입시에 미리 철심측에 인슐레이터를 삽입하고 있으나, 소선군의 슬롯 수용부에 인슐레이터를 미리 감고 철심에 삽입 하도록 해도 된다.

또 장척의 인슐레이터를 직방체의 철심상에 놓고 그 위에서 소선군을 삽입 하도록 해서 인슐레이터도 동시에 슬롯내에 수용 하도록 해도 된다.

이 경우 후 공정에서 돌출한 인슐레이터를 일괄 제거하면 된다. 또, 미리 소선군의 슬롯 수용부를 절연수지로 몰드해 두어도 된다.

이 경우 양산성이 각별히 향상된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 직방체의 철심을 둥굴게 해서 제작한 환상의 철심을 외장 철심에 삽입한 후 가열 가공에 의해 일체화하는 것으로 되어 있으나 직방체의 철심을 둥굴게 해서 제작한 환상의 철심을 외장철심에 압입해서 일체화 하도록 해도 된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 고정자 철심이 직방체의 철심을 둥굴게 해서 제작한 환상의 철심을 외장 철심에 삽입한 후 양철심을 가열가공해서 일체화해서 형성되어 있는 것으로 하고 있으나, 코어백의 두께가 두꺼운 환상의 철심을 사용하면 외장철심을 생략할 수가 있다.

환상의 철심에 삽입한 후 양철심을 가열 가공해서 고정자 철심을 제작한 경우 환상의 철심과 외장철심과의 사이에 극간이 생겨서 출력의 악화를 초래하거나 고정자 철심으로서의 강성이 저하해서 자기소음을 악화시키는 문제가 있다.

한편, 두꺼운 코어백을 갖는 환상의 철심만으로 고정자 철심을 제작한 경우 환상의 철심과 외장철심과의 사이에 극간에 기인하는 출력의 악화가 없고, 또 환상의 철심과 외장철심으로 고정자 철심을 구성하는 것에 기인하는 고정자 철심으로서의 강성의 저하없이 자기소음의 악화가 억제된다.

또, 환상의 철심을 외장철심에 삽입하는 공정이 생략 되므로 고정자의 생산성이 향상된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 소선으로서 장방형 단면을 갖는 동선재가 사용되는 것으로 하고 있으나, 소선은 장방형 단면을 갖는 동선재에 한정되는 것은 아니고, 원형 단면을 갖는 동선재라도 된다.

이 경우 소선의 성형성이 향상 되므로 소선의 배치나 접속이 쉬워지고 작업성이 향상된다.

또 소선은 동선재에 한정되는 것은 아니고 알루미늄 선재라도 된다.

본 발명은 이상과 같이 구성되어 있으므로 아래에 기재되는 바와 같은 효과를 나타낸다.

본 발명에 의하면 축방향으로 뻗는 슬롯이 원주방향으로 소정피치로 다수 형성된 적층 철심으로 된 원통상의 고정자 철심과, 장척의 소선이 상기 고정자 철심의 단면측의 상기 슬롯 외에서 되돌려져서 소정 슬롯수 마다에

상기 슬롯내에서 슬롯 깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택 하도록 권장된 다수의 권선으로 된 다상 고정자 권선을 갖고, 상기 다수의 권선은 상기 소선을 상기 소정 슬롯 마다에 상기 슬롯내에서 슬롯 깊이 방향에 내층과 외층을 교대로 채택하도록 권장해서 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯 피치로 상기 소정 슬롯수와 같은 개수만큼 배열해서 되는 제1권선군과, 상기 소선을 소정 슬롯수 마다에 상기 슬롯내에서 슬롯 깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 또 상기 제1권선과 전기각 180°오프셋하여 반전 권장해서 구성된 1턴의 제2권선이 1슬롯 피치로 상기 소정 슬롯수와 같은 개수만큼 배열해서 되는 제2권선군과의 쌍으로 구성된 적어도 1조의 권선어셈블리로 구성되어 있으므로 코일엔드에서의 접합장소가 현저히 저감되고, 내부식성 및 절연성이 높아지는 동시에 다수의 권선을 권선어셈블리로서 일괄해서 고정자 철심에 권장할 수 있고, 조립성 및 생산성이 높여지는 교류발전기의 고정자가 얻어진다.

또, 2조의 상기 권선어셈블리가 상기 고정자 철심에 직경방향으로 2열로 나란히 권장되고, 상기 다상 고정자 권선을 구성하는 각상의 고정자 권선이 동일 슬롯군에 권장된 상기 제1 및 제2권선을 직렬로 결선해서 4턴의 권선으로 구성되어 있으므로 각상 4턴의 고정자 권선으로 되는 다상 고정자 권선을 간단하게 구성할 수가 있다.

또, 3조의 상기 권선어셈블리가 상기 고정자 철심에 직경방향으로 3열로 나란히 권장되고, 상기 다상 고정자 권선을 구성하는 각상의 고정자 권선이 동일 슬롯군에 권장된 상기 제1 및 제2권선을 직렬로 결선해서 6턴의 권선으로 구성되어 있으므로 각상 6턴의 고정자 권선으로 되는 다상 고정자 권선을 용이하게 구성할 수가 있다.

또, 2조의 상기 권선어셈블리가 한쪽의 권선어셈블리로 다른쪽의 권선어셈블리를 내포하도록 상기 고정자 철심에 권장되고, 상기 다상 고정자 권선을 구성하는 각상의 고정자 권선이 동일 슬롯군에 권장된 상기 제1 및 제2권선을 직렬에 결선해서 4턴의 권선으로 구성되어 있으므로 각상 4턴의 고정자 권선으로 되는 다상 고정자 권선을 쉽게 구성할 수가 있다.

또, 상기 각상의 고정자 권선은 2조의 상기 권선어셈블리간의 상기 제1 및 제2 권선의 권선단이 2개소의 인접번지 브리지결선에 의해 결선되고, 또 한편의 조의 상기 권선어셈블리내의 상기 제1 및 제2권선의 권선단이 1개소의 동일번지 브리지결선에 의해 결선되어 4턴의 권선으로 구성되어 있으므로 브리지 결선부가 단순한 구조가 되고 결선 작업성을 향상시킬 수가 있다.

또, 상기 각상의 고정자 권선은 각조의 상기 권선어셈블리내의 상기 제1 및 제2권선의 권선단이 각각 1개소의 동일번지 브리지 결선으로 결선되고, 또 2조의 상기 권선어셈블리간의 상기 제1 및 제2권선의 권선단이 1개소의 인접번지 브리지결선에 의해 결선되어 4턴의 권선으로 구성되어 있으므로 브리지 결선부가 단순한 구조가 되어 결선 작업성을 향상시킬 수가 있다.

또, 상기 소선의 단면 형상이 대략 편평 형상이므로 슬로트내의 소선의 점적율이 높여진다.

Claims

축방향으로 뻗은 슬롯이 원주방향에 소정 피치로 다수 형성된 적층철심으로 되는 원통상의 고정자철심과, 장척의 소선이 상기 고정자철심의 단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 소정의 슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 감겨져서 되는 다수의 권선으로 되는 다상고정자권선을 갖고 상기 다수의 권선은 제1권선군과 제2권선군과의 쌍으로 구성된 적어도 1조의 권선어셈블리로 구성되며, 상기 제1권선군은 상기 소선을 소정 슬롯수마다의 상기 슬롯내에 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯 피치로 상기 소정 슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어 구성되고, 상기 제2권선군은 상기 소선을 소정 슬롯수마다의 상기 슬롯내에 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 또한 상기 제1권선과 전기각으로 180°어긋나서 구성된 1턴의 제2권선군이 1슬롯 피치로 상기 소정 슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어 구성되며, 상기 권선어셈블리는 서로 전기각으로 180°어긋나 있는 상기 제1권선과 상기 제2권선과의 쌍이 1슬롯 피치로 상기 소정 슬롯수와 같은 수의 쌍배열되고, 또한 상기 제1권선 및 상기 제2권선의 단부가 이 권선어셈블리의 양단의 양측에 뻗어나와서 구성되고, 상기 다상고정자권선은 상기 권선어셈블리의 양단 양측에 뻗어나와 있는 상기 제1권선 및 상기 제2권선의 단부를 결선하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 교류발전기의 고정자.
제1항에 있어서, 2조의 상기 권선어셈블리가 상기 고정자 철심에 직경방향으로 2열로 정렬되어 권장되고, 상기 다상 고정자 권선을 구성하는 각상의 고정자 권선이 동일 슬롯군에 권장된 상기 제1 및 제2권선을 직렬로 결선해서 4턴의 권선으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 교류발전기의 고정자.
제1항에 있어서, 2조의 상기 권선어셈블리가 한쪽의 권선어셈블리로 다른쪽의 권선어셈블리를 내포하도록 상기 고정자 철심에 권장되고, 상기 다상 고정자 권선을 구성하는 각상의 고정자 권선이 동일 슬롯군으로 권장된 상기 제1 및 제2권선을 직렬로 결선해서 4턴의 권선으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 교류발전기의 고정자.