JP2000083337A - 車両用交流発電機の回転子 - Google Patents
車両用交流発電機の回転子Info
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- H02K15/08—Forming windings by laying conductors into or around core parts
- H02K15/09—Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors into slotted rotors
Abstract
及びねじりに起因する巻線の損傷および断線の発生を抑
えられる車両用交流発電機の回転子を得る。 【解決手段】 平角形状の界磁巻線15は、その巻き始
め側が係止部15cに巻き付けられて凹溝161内に収
容され、そして凹溝161の内周端からボビン16の円
筒部16aの外周面上に引き出され、さらにボビン16
の円筒部16aの外周面上を一方のフランジ部16b側
から他方のフランジ部16bまで渡され、その後ボビン
16の円筒部16aの外周面上に軸心と直交する面に対
して角度をもって巻き付けられている。
Description
に取り付けられるランドル型の回転子を有する車両用交
流発電機の回転子に関し、特にランドル型界磁鉄心に巻
装される巻線の巻き付け構造に関するものである。
を示す断面図、図3は図2に示される回転子の要部を示
す断面図である。図2および図3において、回転子1
は、図示しないブラケットに軸支される回転軸11、こ
の回転軸11に固定された一対のランドル型界磁鉄心1
2a、12b、界磁鉄心12a、12bの軸方向の両端
に固定された一対のファン13a、13b、回転軸11
の一端に固定されたスリップリング14、界磁鉄心12
a、12bに巻装された界磁巻線15を備えている。界
磁鉄心12a、12bは、鉄製で、回転軸11に挿入さ
れて固定される円柱状の基部121a、121bと、基
部121a、121bの外周縁部に爪状に複数突設され
た爪状磁極122a、122bとからなり、基部121
a、121bの端面同士が密着し、かつ、爪状磁極12
2a、122bが交互に噛み合うように対向して回転軸
11に固定される。界磁巻線15は、矩形断面を有する
平角形状の銅線であり、基部121a、121bの外周
に挿入されたボビン16に所定回巻回されている。この
界磁巻線15は、スリップリング14を介して電流が供
給されて磁束を発生し、この磁束によって界磁鉄心12
a、12bに磁極が形成される。そして、巻線保護用の
内周テープ17aがボビン16の円筒部16aに巻装さ
れている。また、巻線保護用の外周テープ17cがボビ
ン16に巻回された界磁巻線15の外周に巻装されてい
る。さらに、側面テープ17bが界磁巻線15の引出部
と多段層部との間に配設されている。
図4を参照しつつ説明する。ボビン16は、樹脂製であ
り、円筒部16aと、この円筒部16aの両端に相対し
て突設された一対の環状のフランジ部16bとを備えて
いる。そして、一方のフランジ部16bの内面には、巻
き始めの口出し線15aを収納する凹溝161が外周側
から円筒部16aに至るように径方向に対して傾斜して
設けられている。また、係止部16cが一方のフランジ
部16bの外周部で凹溝161の上端近傍に設けられて
いる。まず、内周テープ17aがボビン16の円筒部1
6aに巻き付けられる。そして、界磁巻線15の巻き始
め側が係止部16cに巻き付けられ、凹溝161内に収
められ、凹溝161の下端(内周端)から円筒部16a
に引き出される。ここで、側面テープ17bが凹溝16
1内に収められた界磁巻線15の巻き始めの口出し線1
5aを覆うようにフランジ部16bの内面に貼り付けら
れる。そして、円筒部16aに引き出された界磁巻線1
5は、ボビン16の軸心と直交する面に対して角度をも
って、整列されながら円筒部16aに巻き付けられる。
そして、1段目の巻線が終了すると、2段目が軸心と直
交する面に対して角度をもって、整列されながら円筒部
16aに巻き付けられる。このようにして、界磁巻線1
5が円筒部16aの底部から順に1段、2段と巻き重ね
られ、所定の段数が巻き重ねられた後、外周テープ17
cがその最外周部に巻き付けられる。さらに、ワニスが
界磁巻線15の多段層部に浸透される。
て説明する。平角形状の口出し線15aの幅広面は凹溝
161の底部に密接するように凹溝161内に収められ
ている。つまり、口出し線15aの幅広面がボビン16
の軸心と直交している。一方、ボビン16の円筒部16
aの外周面はボビン16の軸心と平行となっている。そ
こで、幅広面がボビン16の軸心と直交している界磁巻
線15は、凹溝161の内周端で円筒部16a側に直角
に折り曲げられ、円筒部16aの外周面上に延出され
る。さらに、円筒部16aの外周面上に延出された界磁
巻線15は、その長手方向がボビン16の軸心と直交す
る面に対して角度をもつように、円筒部16aの外周面
上でほぼ90度ねじられ、1段目の巻き付けが行われ
る。
従来の車両用交流発電機の回転子では、界磁巻線15の
巻き始め部において、界磁巻線15が凹溝161の内周
端で円筒部16a側に直角に折り曲げられて円筒部16
aの外周面上に延出され、さらにその長手方向がボビン
16の軸心と直交する面に対して角度をもつように、円
筒部16aの外周面上でほぼ90度ねじられている。そ
して、界磁巻線15が平角形状を有しているので、曲げ
およびねじれによる盛り上がりを吸収しきれず、界磁巻
線15の巻き始め部に盛り上がりが生じてしまう。そこ
で、2段目以降の界磁巻線15がその盛り上がり部上に
巻き重ねられ、界磁巻線15の巻き始め部に損傷を発生
させてしまうという課題があった。また、界磁巻線15
の巻き始め部は多段層部の最下層に位置しており、巻線
の損傷を検知しにくく、品質問題にもつがなっていた。
また、凹溝161の内周端での界磁巻線15の曲げおよ
びねじりの角度が大きいので、加工性が低下するととも
に、巻線の断線を発生させてしまうという課題もあっ
た。
ためになされたもので、平角形状の界磁巻線の巻き始め
部における曲げおよびねじりの角度を小さくし、盛り上
がりを低減し、界磁巻線の巻き重ねによる巻線の損傷の
発生を抑え、かつ、断線の発生を抑えて品質の安定性を
向上できるとともに、加工性を向上できる車両用交流発
電機の回転子を得ることを目的とする。
流発電機の回転子は、それぞれ円柱状の基部およびこの
基部の外周縁部に突設された複数の爪状磁極を有し、該
基部の端面同士を密接させ、かつ、該爪状磁極を互いに
噛み合うように対向して回転軸に固着された一対の界磁
鉄心と、円筒部、この円筒部の両端に相対して突設され
た一対の環状のフランジ部、一方のフランジ部の内壁面
に径方向に対して傾斜して凹設された凹溝および一方の
フランジ部の外周部の該凹溝の外周端近傍に設けられた
係止部を有し、上記一対の界磁鉄心の基部に挿着された
円筒状のボビンと、上記ボビンの円筒部に多段に所定回
数巻き重ねられた界磁巻線とを備えた車両用交流発電機
の回転子において、上記界磁巻線は、平角形状を有し、
その巻き始め側が上記係止部に巻き付けられて上記凹溝
内に収容され、そして上記凹溝の内周端から上記ボビン
の円筒部の外周面上に引き出され、さらに上記ボビンの
円筒部の外周面上を上記一方のフランジ部側から他方の
フランジ部まで渡され、その後上記ボビンの円筒部の外
周面上に軸心と直交する面に対して角度をもって巻き付
けられているものである。
から上記ボビンの円筒部の外周面上に引き出された後、
1周以内に上記ボビンの円筒部の外周面上を上記一方の
フランジ部側から他方のフランジ部まで渡されているも
のである。
について説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1に係る車
両用交流発電機の回転子における界磁巻線の巻回構造を
説明する斜視図である。図1において、界磁巻線15
は、矩形断面を有する平角形状の銅線である。また、ボ
ビン16は、樹脂製であり、円筒部16aと、この円筒
部16aの両端に相対して突設された一対の環状のフラ
ンジ部16bとを備えている。そして、一方のフランジ
部16bの内面には、巻き始めの口出し線15aを収納
する凹溝161が外周側から円筒部16aに至るように
径方向に対して傾斜して設けられている。また、係止部
16cが一方のフランジ部16bの外周部で凹溝161
の外周端近傍に設けられている。
回構造について説明する。まず、内周テープ17aがボ
ビン16の円筒部16aに巻き付けられる。そして、界
磁巻線15の巻き始め側が係止部16cに巻き付けら
れ、凹溝161内に収められ、凹溝161の内周端から
円筒部16aに引き出される。ここで、側面テープ17
bが凹溝161内に収められた界磁巻線15の巻き始め
の口出し線15aを覆うようにフランジ部16bの内面
に貼り付けられる。円筒部16aに引き出された界磁巻
線15は、円筒部16aの軸心と直交する面に対して所
定の角度で、一方のフランジ部16bから他方のフラン
ジ部16bまで円筒部16aの外周面上を渡される。そ
して、他方のフランジ部16bの根元部まで渡された界
磁巻線15は、ボビン16の軸心と直交する面に対して
角度をもって、整列されながら円筒部16aに巻き付け
られる。1段目の巻線が終了すると、2段目が軸心と直
交する面に対して角度をもって、整列されながら円筒部
16aに巻き付けられる。このようにして、界磁巻線1
5が円筒部16aの底部から順に1段、2段と巻き重ね
られ、所定の段数が巻き重ねられた後、外周テープ17
cがその最外周部に巻き付けられる。さらに、ワニスが
界磁巻線15の多段層部に浸透される。
15の巻き始め部について説明する。平角形状の口出し
線15aの幅広面は凹溝161の底部に密接するように
凹溝161内に収められている。つまり、口出し線15
aの幅広面がボビン16の軸心と直交している。一方、
ボビン16の円筒部16aの外周面はボビン16の軸心
と平行となっている。そこで、幅広面がボビン16の軸
心と直交している界磁巻線15は、凹溝161の内周端
で円筒部16a側に直角に折り曲げられ、円筒部16a
の外周面上に延出される。さらに、円筒部16aの外周
面上に延出された界磁巻線15は、円筒部16aの外周
面上でねじられ、一方のフランジ部16bから他方のフ
ランジ部16bまで円筒部16aの外周面上を渡され
る。そして、他方のフランジ部16bの根元部まで渡さ
れた界磁巻線15は、その長手方向がボビン16の軸心
と直交する面に対して角度をもつように、円筒部16a
の外周面上でねじられ、1段目の巻き付けが行われる。
なお、他の構成は、図2および図3に示される従来の回
転子と同様に構成されている。
線15の渡り終了部が凹溝161の内周端に対して巻き
付け方向の前方に位置している。また、凹溝161の内
周端から円筒部16aへの延出部および渡り終了部にお
ける界磁巻線15のねじり方向が同じ方向となってい
る。そこで、界磁巻線15の巻き始め部における巻線の
曲げおよびねじりが、凹溝161の内周端から円筒部1
6aへの延出部および界磁巻線15の渡り終了部の2個
所に分散され、各所での巻線の曲げおよびねじれの角度
を小さくできる。その結果、曲げおよびねじれに起因す
る巻線の盛り上がりが従来技術に比べて著しく低減され
るので、2段目以降の界磁巻線15がその盛り上がり部
上に巻き重ねられても、界磁巻線15の巻き始め部に損
傷を発生させてしまうことがなく、安定した品質の回転
子が得られる。また、曲げおよびねじれに起因して巻線
の曲げおよびねじれ部に発生する応力が小さくなり、巻
線の断線の発生が低減される。さらに、曲げおよびねじ
れ加工が簡易にでき、コイルの巻回作業性を向上させる
ことができる。
るので、径方向の界磁巻線15相互間距離がほぼゼロと
なり、多段層部の剛性が大きくなり、耐振動性が向上
し、巻線くずれの発生を抑えることができる。同様に、
界磁巻線15間の熱伝達率が向上し、放熱性があがり、
結果的に高出力が得られる。さらに、界磁巻線15の厚
さが薄くなり、界磁巻線15を高密度に巻くことがで
き、小型化および高出力が達成される。
周端から円筒部16aの外周面上に延出され、一方のフ
ランジ部16bから他方のフランジ部16bまで円筒部
16aの外周面上を渡された後、1段目の巻き付けが行
われる。この時、界磁巻線15は界磁巻線15の渡り部
上を巻き重ねられるので、多段層部の外径に凹凸を生じ
てしまう。そして、凹溝161の内周端から円筒部16
aの外周面上に延出された後、一方のフランジ部16b
から他方のフランジ部16bまで円筒部16aの外周面
上を渡されるまでに一周以上要した場合には、界磁巻線
15が周方向で2個所以上で界磁巻線15の渡り部上を
巻き重ねられることになり、多段層部の外径に生じる凹
凸が多くなってしまう。つまり、界磁巻線15の多段層
部の外径が軸方向でより不均一となり、多段層部を偏心
させることにつながる。そして、多段層部の偏心が大き
くなると、高速回転時に回転子の振動を誘発する恐れが
ある。このこのことから、一周以内に一方のフランジ部
16bから他方のフランジ部16bまで円筒部16aの
外周面上を渡されることが望ましい。
るので、以下に記載されるような効果を奏する。
およびこの基部の外周縁部に突設された複数の爪状磁極
を有し、該基部の端面同士を密接させ、かつ、該爪状磁
極を互いに噛み合うように対向して回転軸に固着された
一対の界磁鉄心と、円筒部、この円筒部の両端に相対し
て突設された一対の環状のフランジ部、一方のフランジ
部の内壁面に径方向に対して傾斜して凹設された凹溝お
よび一方のフランジ部の外周部の該凹溝の外周端近傍に
設けられた係止部を有し、上記一対の界磁鉄心の基部に
挿着された円筒状のボビンと、上記ボビンの円筒部に多
段に所定回数巻き重ねられた界磁巻線とを備えた車両用
交流発電機の回転子において、上記界磁巻線は、平角形
状を有し、その巻き始め側が上記係止部に巻き付けられ
て上記凹溝内に収容され、そして上記凹溝の内周端から
上記ボビンの円筒部の外周面上に引き出され、さらに上
記ボビンの円筒部の外周面上を上記一方のフランジ部側
から他方のフランジ部まで渡され、その後上記ボビンの
円筒部の外周面上に軸心と直交する面に対して角度をも
って巻き付けられているので、界磁巻線の巻き始め部に
おける曲げおよびねじりの角度が小さくなり、盛り上が
りが低減され、界磁巻線の巻き重ねによる巻線の損傷の
発生が抑えられ、かつ、断線の発生が抑えられて品質の
安定性を向上できるとともに、加工性を向上できる車両
用交流発電機の回転子が得られる。
から上記ボビンの円筒部の外周面上に引き出された後、
1周以内に上記ボビンの円筒部の外周面上を上記一方の
フランジ部側から他方のフランジ部まで渡されているの
で、界磁巻線の多段層部を均一な外径に形成できる。
電機の回転子における界磁巻線の巻回構造を説明する斜
視図である。
図である。
断面図である。
磁巻線の巻回構造を説明する断面図である。
線、16 ボビン、16a 円筒部、16b フランジ
部、16c 係止部、121a、121b 基部、12
2a、122b 爪状磁極、161 凹溝。
Claims (2)
- 【請求項1】 それぞれ円柱状の基部およびこの基部の
外周縁部に突設された複数の爪状磁極を有し、該基部の
端面同士を密接させ、かつ、該爪状磁極を互いに噛み合
うように対向して回転軸に固着された一対の界磁鉄心
と、円筒部、この円筒部の両端に相対して突設された一
対の環状のフランジ部、一方のフランジ部の内壁面に径
方向に対して傾斜して凹設された凹溝および一方のフラ
ンジ部の外周部の該凹溝の外周端近傍に設けられた係止
部を有し、上記一対の界磁鉄心の基部に挿着された円筒
状のボビンと、上記ボビンの円筒部に多段に所定回数巻
き重ねられた界磁巻線とを備えた車両用交流発電機の回
転子において、 上記界磁巻線は、平角形状を有し、その巻き始め側が上
記係止部に巻き付けられて上記凹溝内に収容され、そし
て上記凹溝の内周端から上記ボビンの円筒部の外周面上
に引き出され、さらに上記ボビンの円筒部の外周面上を
上記一方のフランジ部側から他方のフランジ部まで渡さ
れ、その後上記ボビンの円筒部の外周面上に軸心と直交
する面に対して角度をもって巻き付けられていることを
特徴とする車両用交流発電機の回転子。 - 【請求項2】 上記界磁巻線は、上記凹溝の内周端から
上記ボビンの円筒部の外周面上に引き出された後、1周
以内に上記ボビンの円筒部の外周面上を上記一方のフラ
ンジ部側から他方のフランジ部まで渡されていることを
特徴とする請求項1記載の車両用交流発電機の回転子。
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