JP2000175392A - 車両用交流回転電機の固定子 - Google Patents
車両用交流回転電機の固定子Info
- Publication number
- JP2000175392A JP2000175392A JP10344474A JP34447498A JP2000175392A JP 2000175392 A JP2000175392 A JP 2000175392A JP 10344474 A JP10344474 A JP 10344474A JP 34447498 A JP34447498 A JP 34447498A JP 2000175392 A JP2000175392 A JP 2000175392A
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- Japan
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- winding
- stator
- coil
- coil winding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工硬化による抵抗値の増加がない、かつコ
イルエンドにおいて相互の干渉を回避した、抵抗値が低
くまた実用性の高い平角多相巻線の実現を課題としてい
る。 【解決手段】 多相電機子巻線を収納固定した円環状固
定子とを有する車両用交流回転電機において、前記巻線
は、断面が偏平のリボン状の銅製の導体であり、かつ該
巻線のコイルエンド部において前記導体は前記偏平方向
に次々と屈曲することで、前記複数のスロットに次々に
連続的に収納されることを特徴としている。巻線は、断
面が偏平のリボン状の銅製の導体とし、かつ該巻線のコ
イルエンド部において導体は偏平板厚方向に緩やかにタ
ーンして複数のスロットに次々に連続的に収納されるか
ら、板厚の両面における伸び縮みはあるものの加工硬化
による抵抗値増大はなくなる。
イルエンドにおいて相互の干渉を回避した、抵抗値が低
くまた実用性の高い平角多相巻線の実現を課題としてい
る。 【解決手段】 多相電機子巻線を収納固定した円環状固
定子とを有する車両用交流回転電機において、前記巻線
は、断面が偏平のリボン状の銅製の導体であり、かつ該
巻線のコイルエンド部において前記導体は前記偏平方向
に次々と屈曲することで、前記複数のスロットに次々に
連続的に収納されることを特徴としている。巻線は、断
面が偏平のリボン状の銅製の導体とし、かつ該巻線のコ
イルエンド部において導体は偏平板厚方向に緩やかにタ
ーンして複数のスロットに次々に連続的に収納されるか
ら、板厚の両面における伸び縮みはあるものの加工硬化
による抵抗値増大はなくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は乗用車、トラック等
に搭載される車両用交流発電機に関する。
に搭載される車両用交流発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】高出力で低損失の車両用回転電機のニー
ズが高まっている。その対応として固定子巻線の低抵抗
化が技術改良の焦点である。周知技術として高占積率化
により低抵抗化を図る技術として平角導体の巻線を施す
例が知られているが、巻線が多相である場合にはそのコ
イルエンドにおける干渉回避が課題である。この点の解
決のために特開昭６３−１９４５４３号公報には、コイ
ルエンドを細い丸線のままで相互干渉を従来レベルに維
持しつつスロット内部に収納される部分については、つ
ぶして平角として高占積率化、すなわち低抵抗化を図る
案が開示されている。しかしこの場合銅線の加工硬化に
伴い抵抗が増大してしまい高占積率化は図っても抵抗値
が下がらない問題があり実用に到っていない。またその
他産業用大型モータなどに見られるように、スロット内
外ともに平角の連続導体としてコイルエンド部でひねり
亀甲状にひねり屈曲成形して巻線体を構成する技術もあ
るが、この場合はスロット外部の前記ひねり成形部にお
いて加工硬化により抵抗値が増大するという問題があ
り、理想的な解決に到っていなかった。
ズが高まっている。その対応として固定子巻線の低抵抗
化が技術改良の焦点である。周知技術として高占積率化
により低抵抗化を図る技術として平角導体の巻線を施す
例が知られているが、巻線が多相である場合にはそのコ
イルエンドにおける干渉回避が課題である。この点の解
決のために特開昭６３−１９４５４３号公報には、コイ
ルエンドを細い丸線のままで相互干渉を従来レベルに維
持しつつスロット内部に収納される部分については、つ
ぶして平角として高占積率化、すなわち低抵抗化を図る
案が開示されている。しかしこの場合銅線の加工硬化に
伴い抵抗が増大してしまい高占積率化は図っても抵抗値
が下がらない問題があり実用に到っていない。またその
他産業用大型モータなどに見られるように、スロット内
外ともに平角の連続導体としてコイルエンド部でひねり
亀甲状にひねり屈曲成形して巻線体を構成する技術もあ
るが、この場合はスロット外部の前記ひねり成形部にお
いて加工硬化により抵抗値が増大するという問題があ
り、理想的な解決に到っていなかった。
【０００３】またマツバ状導体を組み合わせて接続する
という方法も考えられるが、接続部におけるロウ材や細
り等による抵抗値増大があり解決となっていなかった。
という方法も考えられるが、接続部におけるロウ材や細
り等による抵抗値増大があり解決となっていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本願は、前記技術のよ
うな加工硬化による抵抗値の増加がない、かつコイルエ
ンドにおいて相互の干渉を回避した、抵抗値が低くまた
実用性の高い平角多相巻線の実現を課題としている。す
なわち具体的には前記の加工硬化の問題は巻線の際に潰
したりひねったりの塑性加工から生じていることに鑑
み、本願は平角連続導体でありながら塑性加工を必要と
しない、加工硬化・抵抗値増加を招かない平角巻線構造
を見出すことを課題として発案したものである。
うな加工硬化による抵抗値の増加がない、かつコイルエ
ンドにおいて相互の干渉を回避した、抵抗値が低くまた
実用性の高い平角多相巻線の実現を課題としている。す
なわち具体的には前記の加工硬化の問題は巻線の際に潰
したりひねったりの塑性加工から生じていることに鑑
み、本願は平角連続導体でありながら塑性加工を必要と
しない、加工硬化・抵抗値増加を招かない平角巻線構造
を見出すことを課題として発案したものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、前記巻線は、断面が偏平のリボン状の銅製の導
体とし、かつ該巻線のコイルエンド部において前記導体
は前記偏平板厚方向に緩やかにターンして前記複数のス
ロットに次々に連続的に収納されるから、板厚の両面に
おける伸び縮みはあるものの加工硬化による抵抗値増大
はなくなる。
よれば、前記巻線は、断面が偏平のリボン状の銅製の導
体とし、かつ該巻線のコイルエンド部において前記導体
は前記偏平板厚方向に緩やかにターンして前記複数のス
ロットに次々に連続的に収納されるから、板厚の両面に
おける伸び縮みはあるものの加工硬化による抵抗値増大
はなくなる。
【０００６】請求項２に記載の発明によれば、前記巻線
は集中巻すなわち、固定子のティースの周囲に単純周回
する構造であるので、前記請求項１の構成と作用効果に
加えてコイルエンド相互の干渉はなく連続平角巻線が可
能となる。請求項３に記載の発明によれば、前記巻線は
連続へリカル巻線にて構成されるので、前記集中巻コイ
ルエレメントではスロット内で相互の組みつけの際のク
リアランス確保の必要であったが、それが不要であり、
換言すれば占積率限界化が図れ、より低抵抗化が図れ
る。
は集中巻すなわち、固定子のティースの周囲に単純周回
する構造であるので、前記請求項１の構成と作用効果に
加えてコイルエンド相互の干渉はなく連続平角巻線が可
能となる。請求項３に記載の発明によれば、前記巻線は
連続へリカル巻線にて構成されるので、前記集中巻コイ
ルエレメントではスロット内で相互の組みつけの際のク
リアランス確保の必要であったが、それが不要であり、
換言すれば占積率限界化が図れ、より低抵抗化が図れ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。 （第一実施形態）本発明の第一実施形態となる１００Ａ
クラスの車両用交流発電機の実施形態を図１、２を引用
して説明する。
について説明する。 （第一実施形態）本発明の第一実施形態となる１００Ａ
クラスの車両用交流発電機の実施形態を図１、２を引用
して説明する。
【０００８】車両用交流発電機１は、電機子として働く
固定子２と界磁子として働く回転子３と、前記回転子と
前記固定子を支持するフレーム４と、前記固定子２に接
続され交流電力を直流に変換する図示なき整流器とを有
する。そして前記回転子３は、計１２個のＮＳ爪状磁極
５有する界磁鉄心６をシャフト７にローレット固定して
なり該界磁鉄心６の中央部のシャフト囲包部には界磁巻
線８が巻装されてなり、該界磁巻線８はスリップリング
９、ブラシ１０を経て、図示なきレギュレータに結線さ
れている。
固定子２と界磁子として働く回転子３と、前記回転子と
前記固定子を支持するフレーム４と、前記固定子２に接
続され交流電力を直流に変換する図示なき整流器とを有
する。そして前記回転子３は、計１２個のＮＳ爪状磁極
５有する界磁鉄心６をシャフト７にローレット固定して
なり該界磁鉄心６の中央部のシャフト囲包部には界磁巻
線８が巻装されてなり、該界磁巻線８はスリップリング
９、ブラシ１０を経て、図示なきレギュレータに結線さ
れている。
【０００９】また前記固定子２にはスロット２０１とテ
ィース２０２が設けられており、厚さ０．６ｍｍ、幅
３．５ｍｍの偏平な矩形断面形状コイル２０３を収納し
ている。該偏平の矩形断面形状コイル２０３は、前記テ
ィース２０２の周囲に前記偏平の板の厚さ方向に曲率を
与える構成にて単純巻回されて、すなわち集中巻きされ
て、巻装されている。該コイルエンドは互いに他の相の
巻線のコイルエンドとは干渉しない構成となっている。
なお、図６と図７に示すように、前記ステータティース
の先端部分は前記ステータコイル巻装後に広げる、いわ
ゆる爪広げ塑性変形を行い、スロット先端幅の拡大およ
びコイルの飛び出し防止を図る構造としている。
ィース２０２が設けられており、厚さ０．６ｍｍ、幅
３．５ｍｍの偏平な矩形断面形状コイル２０３を収納し
ている。該偏平の矩形断面形状コイル２０３は、前記テ
ィース２０２の周囲に前記偏平の板の厚さ方向に曲率を
与える構成にて単純巻回されて、すなわち集中巻きされ
て、巻装されている。該コイルエンドは互いに他の相の
巻線のコイルエンドとは干渉しない構成となっている。
なお、図６と図７に示すように、前記ステータティース
の先端部分は前記ステータコイル巻装後に広げる、いわ
ゆる爪広げ塑性変形を行い、スロット先端幅の拡大およ
びコイルの飛び出し防止を図る構造としている。
【００１０】以上のように構成したから、前記巻線は、
断面が偏平のリボン状の銅製の導体とし、かつ該巻線の
コイルエンド部において前記導体は前記偏平板厚方向に
緩やかにターンして前記複数のスロットに次々に連続的
に収納されるから、板厚の両面における伸び縮みはある
ものの加工硬化による抵抗値増大はなくなっている。ま
た前記コイルは集中巻すなわち、固定子のティースの周
囲に単純周回する構造であるので、前記の構成と作用効
果に加えてコイルエンド相互の干渉はなく連続平角巻線
が可能となるという作用効果が有る。（その他の実施形
態）図３及び図４をあげてその他の本願となる適用例に
ついて説明する。
断面が偏平のリボン状の銅製の導体とし、かつ該巻線の
コイルエンド部において前記導体は前記偏平板厚方向に
緩やかにターンして前記複数のスロットに次々に連続的
に収納されるから、板厚の両面における伸び縮みはある
ものの加工硬化による抵抗値増大はなくなっている。ま
た前記コイルは集中巻すなわち、固定子のティースの周
囲に単純周回する構造であるので、前記の構成と作用効
果に加えてコイルエンド相互の干渉はなく連続平角巻線
が可能となるという作用効果が有る。（その他の実施形
態）図３及び図４をあげてその他の本願となる適用例に
ついて説明する。
【００１１】この巻線体は極数に一致する数のマイナー
ループと、一つのメジャーループとをもつヘリカルリボ
ンコイルの積層体であり、それが図３に示す如く成形さ
れて各スロットに収納される。三相である場合は三条か
六条の多重ヘリカル積層体として構成される。このため
前記第一実施形態では、個々のティース２０２に個々の
コイルエレメントを別々にもうけていて部品点数が多い
という難点が有ったり、また前記第一実施形態での集中
巻コイルエレメントではスロット内で相互の組みつけの
際のクリアランス確保の必要等の難点があったが、それ
らが解決される。換言すれば占積率限界化が図れ、より
低抵抗化が図れる。また個別のコイルエレメントがまと
められて部品点数が減るので、コスト低減の効果もある
ことはいうまでもない。
ループと、一つのメジャーループとをもつヘリカルリボ
ンコイルの積層体であり、それが図３に示す如く成形さ
れて各スロットに収納される。三相である場合は三条か
六条の多重ヘリカル積層体として構成される。このため
前記第一実施形態では、個々のティース２０２に個々の
コイルエレメントを別々にもうけていて部品点数が多い
という難点が有ったり、また前記第一実施形態での集中
巻コイルエレメントではスロット内で相互の組みつけの
際のクリアランス確保の必要等の難点があったが、それ
らが解決される。換言すれば占積率限界化が図れ、より
低抵抗化が図れる。また個別のコイルエレメントがまと
められて部品点数が減るので、コスト低減の効果もある
ことはいうまでもない。
【００１２】なお第一実施形態では図６、図７に示すよ
うに偏平断面のフォームコイルを予めティース先端をス
トレートにしておいて、挿入組み付けした後に爪を広げ
るという構成としているが、図８及び図９に示すよう
に、固定子コアを予め切り開いてストレートか逆展開し
てティース先端の開口部を広くしておいて、コイルエレ
メントを挿入し、しかる後に図７に相当するように前記
開口部を挟める向きにまげて固定子とする方法もある。 （実施形態の目的効果の説明）このように本願によれば
簡単にしかも従来技術のように加工硬化による抵抗増加
もなくコイルが連続的に全体にわたって平角断面の太く
低抵抗巻線とできるので、高出力・低損失な固定子を提
供できるという効果が有る。
うに偏平断面のフォームコイルを予めティース先端をス
トレートにしておいて、挿入組み付けした後に爪を広げ
るという構成としているが、図８及び図９に示すよう
に、固定子コアを予め切り開いてストレートか逆展開し
てティース先端の開口部を広くしておいて、コイルエレ
メントを挿入し、しかる後に図７に相当するように前記
開口部を挟める向きにまげて固定子とする方法もある。 （実施形態の目的効果の説明）このように本願によれば
簡単にしかも従来技術のように加工硬化による抵抗増加
もなくコイルが連続的に全体にわたって平角断面の太く
低抵抗巻線とできるので、高出力・低損失な固定子を提
供できるという効果が有る。
【００１３】図４には、１００Ａクラスの車両用交流発
電機を用いて、本願第一実施形態を適用した場合の効果
と従来技術の固定子との比較試験結果、および第二実施
形態を適用した場合の効果と従来技術の固定子との比較
試験結果を示す。すなわち従来のものに対してそれぞれ
約３０％もの飛躍的な高出力化、また−５０％もの著し
い銅損低減効果が得られた。図示および解説を省略する
が、他の出力クラスでも同様に著しい効果が得られたこ
とは言うまでもない。
電機を用いて、本願第一実施形態を適用した場合の効果
と従来技術の固定子との比較試験結果、および第二実施
形態を適用した場合の効果と従来技術の固定子との比較
試験結果を示す。すなわち従来のものに対してそれぞれ
約３０％もの飛躍的な高出力化、また−５０％もの著し
い銅損低減効果が得られた。図示および解説を省略する
が、他の出力クラスでも同様に著しい効果が得られたこ
とは言うまでもない。
【図１】本発明の第一実施形態となる、車両用交流発電
機の部分断面図を示すものである。
機の部分断面図を示すものである。
【図２】図１の固定子の巻線状態を示すものであり、特
に請求項１の構成を示すものである。
に請求項１の構成を示すものである。
【図３】本願第二実施形態となる請求項３の固定子巻線
体の説明図である。
体の説明図である。
【図４】本願第二実施形態となる請求項３の固定子巻線
体の説明図である。
体の説明図である。
【図５】本願構成による効果の具体例として、１００Ａ
クラスの車両用交流発電機について適用したものを示す
ものである。
クラスの車両用交流発電機について適用したものを示す
ものである。
【図６】本願第一実施形態の巻装のしかた、ティース先
端の塑性変形について説明する図である。
端の塑性変形について説明する図である。
【図７】本願第一実施形態の巻装のしかた、ティース先
端の塑性変形について説明する図である。
端の塑性変形について説明する図である。
【図８】第一実施形態の構成の巻線について、その他の
方法で巻装する例を説明する図である。
方法で巻装する例を説明する図である。
【図９】第一実施形態の構成の巻線について、その他の
方法で巻装する例を説明する図である。
方法で巻装する例を説明する図である。
２０１…スロット、２０２…ティース、２０３…矩形断
面形状コイル。
面形状コイル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志賀 孜 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 草瀬 新 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 5H603 AA09 BB02 BB05 BB12 CA01 CA05 CB02 CB17 CC05 CD21 CE02 CE13
Claims (3)
- 【請求項１】 多相電機子巻線を収納固定した円環状固
定子とを有する車両用交流回転電機において、前記巻線
は、断面が偏平のリボン状の銅製の導体であり、かつ該
巻線のコイルエンド部において前記導体は前記偏平方向
に次々と屈曲することで、前記複数のスロットに次々に
連続的に収納されることを特徴とする車両用交流回転電
機の固定子。 - 【請求項２】 前記巻線は集中巻であることを特徴とす
る請求項１記載の車両用交流回転電機の固定子。 - 【請求項３】 前記巻線は連続ヘリカル巻線にて構成さ
れることを特徴とする請求項１記載の車両用交流回転電
機の固定子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10344474A JP2000175392A (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 車両用交流回転電機の固定子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10344474A JP2000175392A (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 車両用交流回転電機の固定子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000175392A true JP2000175392A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=18369554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10344474A Pending JP2000175392A (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 車両用交流回転電機の固定子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000175392A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008035687A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-02-14 | Nippon Soken Inc | 電磁機器 |
| FR3020195A1 (fr) * | 2014-04-17 | 2015-10-23 | Valeo Equip Electr Moteur | Stator de machine electrique a remplissage d'encoches optimise et procede de realisation dudit stator correspondant |
-
1998
- 1998-12-03 JP JP10344474A patent/JP2000175392A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008035687A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-02-14 | Nippon Soken Inc | 電磁機器 |
| FR3020195A1 (fr) * | 2014-04-17 | 2015-10-23 | Valeo Equip Electr Moteur | Stator de machine electrique a remplissage d'encoches optimise et procede de realisation dudit stator correspondant |
| WO2015158988A3 (fr) * | 2014-04-17 | 2016-03-03 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Stator exterieur de machine electrique a remplissage d'encoches optimise |
| CN106464055A (zh) * | 2014-04-17 | 2017-02-22 | 法雷奥电机设备公司 | 具有最佳的槽口填充的电机的外定子 |
| US10505409B2 (en) | 2014-04-17 | 2019-12-10 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Electrical machine stator with optimized notch filling, and corresponding method for production of the stator |
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