JP2001103697A - 回転電機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リード部をコイルエンド群に固定するのに要
する工数低減およびリード部とコイルエンド群との間の
絶縁性向上を目的とする。 【解決手段】 多相の巻線の端部は、他の相の巻線の端
部に接続されるリード部Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１を形成し、リ
ード部Ｘ１、Ｚ１は、第１コイルエンド群３１ａに沿っ
て敷設されており、リード部Ｘ１、Ｚ１は、部分的にク
ロスチューブ３３３に覆われ、クロスチューブ３３３は
第１コイルエンド群３１ａに接着されている。クロスチ
ューブ３３３には所定の厚みがあるため、リード部Ｘ
１、Ｚ１を直接第１コイルエンド群３１ａに接触させず
に固定することが可能となるので、リード部Ｘ１、Ｚ１
と第１コイルエンド群３１ａとの間の絶縁性を確保する
ことができる。また、リード部Ｘ１、Ｚ１の第１コイル
エンド群３１ａへの固定は、接着剤３３４を用いて行っ
ているので、固定に要する工数を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機の固定子
に関するものであり、内燃機関により駆動される交流発
電機であって、乗用車、トラック等あるいは船舶などの
乗り物に搭載可能な車両用交流発電機に用いて好適であ
る。

【０００２】

【従来の技術】三相交流発電機の各相の巻線の結線方法
の代表的なものとして、星型結線と三角結線とが知られ
ている。星型結線は、各相の巻線の一端を１か所にまと
め、各相の巻線の他端の３か所から外部負荷に電流を流
す方法である。また、三角結線は、各相の巻線の両端を
つなぎ合わせて環状にし、その接続点の３か所から外部
負荷に電流を流す方法である。

【０００３】上述の異相巻線の端部どうしの接続は、固
定子鉄心の端部に形成されるコイルエンド群において行
われる。各相の巻線の一端により形成されるリード部
は、コイルエンド群の一端側に沿って配置され、異相の
巻線の一端と接続される。このリード部は、回転子やハ
ウジングとの接触を防止するため、従来は特開平２−２
１４４４５号公報に記載のようにリード部をコイルエン
ド群に糸で縛りつけていた。

【０００４】あるいは、リード部長さを短くするため、
位相の端部どうしの接続部の近くまで、リード部を巻線
として固定子スロットに巻き込む、すなわち、巻数の多
い固定子スロットを設けて、糸縛りを少なく、あるい
は、廃止するものもあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平２−２１４４４５号公報の従来技術では、リード部
をコイルエンド群に糸で縛りつけるのに要する工数が大
きいという問題があった。

【０００６】また、従来は、リード部を直接コイルエン
ド群に縛りつけているため、リード部とコイルエンド群
との間の摩擦等によりそれらに傷が発生した場合には、
リード部とコイルエンド群との間の絶縁性が損なわれる
という問題もあった。

【０００７】さらに、近年の車両用交流発電機の高出力
化に対応し、巻線抵抗値低減のための固定子スロット内
の巻線の占積率向上に伴い、リード部を固定子スロット
に巻き込み、巻数の多い固定子スロットを設けることも
難しい。

【０００８】本発明は上記問題に鑑みなされたものであ
り、リード部をコイルエンド群に固定するのに要する工
数を低減することを目的とする。

【０００９】また、本発明はリード部とコイルエンド群
との間の絶縁性を向上することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、多相の巻線を有し、こ
れら巻線が固定子鉄心の端部においてコイルエンド群
（３１ａ、３１ｂ）を形成する回転電機の固定子におい
て、多相の巻線の一部であって、コイルエンド群の表面
に沿って周方向に敷設されたリード部と、リード部とコ
イルエンド群との間に形成された接着部とを有すること
を特徴とする。

【００１１】これにより、リード部は接着部によってコ
イルエンド群に固定されるため、従来の糸で縛りつけて
固定するものと比較して、リード部の固定に要する工数
を低減できる。また、接着部はリード部とコイルエンド
群との間に形成されるため、リード部とコイルエンド群
との接触による傷の発生を防止でき、リード部とコイル
エンド群との間の絶縁性を確保することができる。

【００１２】請求項２に記載の発明では、接着部は、リ
ード部の長さ方向に沿って互いに離れて形成された複数
の接着部を有することを特徴とする。

【００１３】これにより、複数の接着部を有するため、
リード部を強固に固定することができる。しかも、それ
らが互いに離れて形成されるため、コイルエンド群の放
熱のための表面積を減少させることがない。

【００１４】請求項３に記載の発明では、リード部は、
他のリード部と接合されて接合部を形成しており、接着
部は、接合部を覆う樹脂（３３７）により形成されてい
ることを特徴とする。

【００１５】これにより、接合部を保護する樹脂によっ
て、その接合部まで敷設されたリード部の固定が可能で
ある。

【００１６】請求項１１に記載の発明では、多相の巻線
の端部は、他の相の巻線の端部に接続されるリード部
（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）を形成し、リード部（Ｘ１、Ｙ
１、Ｚ１）は、一方のコイルエンド群（３１ａ、３１
ｂ）に沿って敷設されており、リード部（Ｘ１、Ｙ１、
Ｚ１）は、部分的に絶縁体（３３３、３３５、３３６）
に覆われ、絶縁体（３３３、３３５、３３６）は一方の
コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）に接着されているこ
とを特徴としている。

【００１７】これによると、リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ
１）は絶縁体（３３３、３３５、３３６）に覆われてお
り、その絶縁材（３３３、３３５、３３６）がコイルエ
ンド群（３１ａ、３１ｂ）に接着されることにより、リ
ード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）とコイルエンド群（Ｘ１、
Ｙ１）とが固定されている。絶縁体（３３３、３３５、
３３６）には所定の厚みがあるため、リード部（Ｘ１、
Ｙ１、Ｚ１）を直接コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）
に接触させずに固定することが可能となる。そして、リ
ード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）とコイルエンド群（３１
ａ、３１ｂ）との接触により電気導体（３３）に傷が発
生するのを防止でき、リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）と
コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）との間の絶縁性を確
保することができる。また、リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ
１）のコイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）への固定は、
接着剤（３３４）を用いて行っているので、固定に要す
る工数を低減できる。

【００１８】請求項１２に記載の発明では、絶縁体（３
３３）はチューブ状であり、リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ
１）はチューブ状の絶縁体（３３３）を貫通しているこ
とを特徴としている。これにより、リード部（Ｘ１、Ｙ
１、Ｚ１）をチューブに通すだけで、リード部（Ｘ１、
Ｙ１、Ｚ１）を絶縁体（３３３）で覆うことが可能とな
り、リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）を絶縁体（３３３）
で覆うのに要する工数を低減することが可能となる。

【００１９】請求項１３に記載の発明では、チューブ状
の絶縁体（３３３）は、繊維で形成されたクロスチュー
ブであることを特徴としている。これにより、チューブ
が繊維で編まれて形成されているので、適当な強度を確
保できるとともに、編まれた繊維間にも接着剤がしみ込
み、チューブとリード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）との接着
も可能となるので、繊維の適度な弾性によりリード部
（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）の耐振性をさらに高めることがで
きる。

【００２０】請求項１４に記載の発明では、シート状の
絶縁体（３３５）を、リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）と
一方のコイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）との間に配置
したことを特徴としている。そして、絶縁体をチューブ
状にした場合、リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）を一方の
コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）に沿って敷設する前
に、チューブ状の絶縁体（３３３）をリード部（Ｘ１、
Ｙ１、Ｚ１）に予め組み付けておく必要がある。これに
対し、請求項１４に記載の発明では、絶縁体（３３５）
をシート状にしているため、リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ
１）を一方のコイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）に沿っ
て敷設した後にシート状の絶縁体（３３５）を組み付け
ることができ、絶縁体（３３５）の組み付けおよび接着
を連続して能率よく行うことができる。

【００２１】請求項１５に記載の発明では、絶縁体（３
３６）は絶縁性を有する接着剤よりなることを特徴とし
ている。これによれば、絶縁体自体が接着剤として機能
するため、部品点数および組み付け工数が少なくなる点
で有利である。

【００２２】請求項１６に記載の発明では、リード部
（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）は断面が長方形状であり、この断
面長方形状のリード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）は、一方の
コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）の端部に、長方形の
長辺を対向させて配置されていることを特徴としてい
る。長方形の長辺をコイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）
に対向させて配置されているので、長方形の広い面積の
部分でコイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）と対向してい
る。そのため、リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）とコイル
エンド群（３１ａ）との絶縁体（３３３、３３５、３３
６）を介しての接着の安定性を向上することができる。
また、長方形の短辺がコイルエンド群（３１ａ、３１
ｂ）の軸方向に配置されるので、固定子（２）の軸方向
の大きさを小さくできる。

【００２３】なお、請求項１７に記載のように、絶縁体
（３３３、３３５、３３６）は、リード部（Ｘ１、Ｙ
１、Ｚ１）のうちの最も長い一つにのみ設けてもよい。
リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）とコイルエンド群（３１
ａ、３１ｂ）との接触により、絶縁不良が生じる可能性
は、コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）に沿って敷設さ
れる距離が長くなる程大きくなる。そのため、絶縁体
（３３３、３３５、３３６）はリード部（Ｘ１、Ｙ１、
Ｚ１）の最も長い一つに設けて、絶縁性を確保すること
により、工数を低減できる。

【００２４】請求項１８に記載の発明では、巻線は複数
の電気導体（３３）を接続して形成することを特徴とし
ている。これにより、スロット（３５）の一方から電気
導体（３３）を配置できるので、巻線の製造工程が容易
となる。なお、電気導体（３３）の接続とは、スロット
（３５）に配置された電気導体（３３）を連続線により
連結するものと、接合により連結するものの双方を含ん
でいる。

【００２５】また、請求項１９に記載の発明のように、
コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）の一方は連続線を用
いて形成され、他方は前記電気導体（３３）を接合して
形成することができる。即ち、電気導体（３３）として
Ｕ字状のセグメントを用い、コイルエンド群（３１ａ、
３１ｂ）の一方はターン部（３３１ｃ、３３２ｃ）によ
り形成される。これにより、一方のコイルエンド群（３
１ａ）では電気導体（３３）の接合工程が省略でき、他
方のコイルエンド群（３１ａ）側のみで接合を行えばよ
いので、製造工数を低減できる。

【００２６】なお、請求項２０に記載の発明のように、
コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）の一方では電気導体
（３３）の接続部を多重に配置し、他方では電気導体
（３３）を重ね巻の巻線を形成するように接続すること
ができる。

【００２７】リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）は、請求項
２１に記載のように、連続線を用いて形成されたコイル
エンド群（３１ａ、３１ｂ）に敷設してもよく、また、
請求項２２に記載のように、電気導体（３３）を接合し
て形成されたコイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）に敷設
してもよい。

【００２８】なお、上記した括弧内の符号は、後述する
実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、この発明を回転電機である
車両用交流発電機に適用した実施形態を、図に示す各実
施形態に基づいて説明する。

【００３０】（第一実施形態）図１から図１０はこの発
明の第一実施形態を示したもので、図１は車両用交流発
電機の主要部断面、図２から図１０は本実施形態の固定
子の説明図である。

【００３１】車両用交流発電機１は、電機子として働く
固定子２と、界磁として働く回転子３と、回転子３を支
持するとともに固定子２を挟持して締結ボルト４ｃによ
って固定しているフロントハウジング４ａ及びリアハウ
ジング４ｂと、交流電力を直流電力に変換する整流器５
を備えて構成されている。

【００３２】回転子３は、シャフト６と一体になって回
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、送風装置としての斜流フ
ァン１１および遠心ファン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。

【００３３】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およびボス部
７１の両端より径方向に延びるディスク部７２、及び１
２個の爪状磁極部７３により構成されている。

【００３４】プーリ側の斜流ファン１１は、ポールコア
７端面に溶接などによって固着されたベース板１１１に
対して鋭角の傾斜を持つブレードと、直角なブレードと
を持ち、回転子３と一体となって回転する。反プーリ側
の遠心ファン１２は、ポールコア７の端面に溶接などに
よって固着されたベース板１２１に対して直角なブレー
ドのみを持つ。

【００３５】ハウジング４の軸方向端面には吸入孔４１
が設けられている。 そして、ハウジング４の外周両肩部
には、固定子２の第１コイルエンド群３１ａと第２コイ
ルエンド群３１ｂとの径方向外側に対応して冷却風の排
出孔４２が設けられている。

【００３６】整流器５は、車両用交流発電機１の反プー
リ側の端部に設けられている。従って第１コイルエンド
群３１ａは、この整流器５と対応づけて配置される。

【００３７】固定子２は、固定子鉄心３２と、固定子鉄
心３２に形成されたスロット３５内に配置された複数の
電気導体により構成される固定子巻線と、固定子鉄心３
２と電気導体との間を電気絶縁するインシュレータ３４
とにより構成される。また、固定子鉄心３２は一対のフ
ロントハウジング４ａとリアハウジング４ｂとの間に挟
持固定されている。

【００３８】図２は固定子２の部分的な断面図、図３は
固定子鉄心３２に装着されるセグメント３３の模式的形
状を示す斜視図である。図２に示すように、固定子鉄心
３２には、多相の固定子巻線を収容できるように、複数
のスロット３５が形成されている。本実施形態では、回
転子３の磁極数に対応して、３相の固定子巻線を収容す
るように、３６本のスロット３５が、等間隔に配置され
ている。

【００３９】固定子鉄心３２のスロット３５に装備され
た固定子巻線は、１本１本の電気導体として把握するこ
とができ、複数のスロット３５のそれぞれの中には、偶
数本（本実施形態では４本）の電気導体が収容されてい
る。また、一のスロット３５内の４本の電気導体は、固
定子鉄心３２の径方向に関して内側から内端層、内中
層、外中層、外端層の順で一列に配列されている。な
お、一のスロット３５内の４本の電気導体は同相の巻線
を形成している。

【００４０】これら電気導体が所定のパターンで接続さ
れることにより、固定子巻線が形成される。なお、本実
施形態では、スロット３５内の電気導体は、第１コイル
エンド群３１ａ側においては、一端を連続線を配置する
ことにより、また、第２コイルエンド群３１ｂ側におい
ては、他端を接合することにより接続される。

【００４１】各スロット内の１本の電気導体は、所定の
磁極ピッチ離れた他のスロット内の１本の他の電気導体
と対をなしている。

【００４２】特に、コイルエンド部における複数の電気
導体間の隙間を確保し、整列して配置するために、一の
スロット内の所定の層の電気導体は、所定の磁極ピッチ
離れた他のスロット内の他の層の電気導体と対をなして
いる。

【００４３】例えば、一のスロット内の内端層の電気導
体３３１ａは、固定子鉄心３２の時計回り方向に向けて
１磁極ピッチ離れた他のスロット内の外端層の電気導体
３３１ｂと対をなしている。同様に、一のスロット内の
内中層の電気導体３３２ａは固定子鉄心３２の時計回り
方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロット内の外中
層の電気導体３３２ｂと対をなしている。

【００４４】そして、これらの対をなす電気導体は、固
定子鉄心３２の軸方向の一方の端部において連続線を用
いることにより、ターン部３３１ｃ、３３２ｃを経由す
ることで接続される。

【００４５】従って固定子鉄心３２の一方の端部におい
ては、外中層の電気導体と内中層の電気導体とを接続す
る連続線を、外端層の電気導体と内端層の電気導体とを
接続する連続線が囲むこととなる。このように、固定子
鉄心３２の一方の端部においては、対をなす電気導体の
接続部が、同じスロット内に収容された他の対をなす電
気導体の接続部により囲まれる。外中層の電気導体と内
中層の電気導体との接続により中層コイルエンドが形成
され、外端層の電気導体と内端層の電気導体との接続に
より端層コイルエンドが形成される。

【００４６】一方、一のスロット内の内中層の電気導体
３３２ａは、固定子鉄心３２の時計回り方向に向けて１
磁極ピッチ離れた、他のスロット内の内端層の電気導体
３３１ａ' とも対をなしている。同様に、一のスロット
内の外端層の電気導体３３１ｂ' は、固定子鉄心３２の
時計回り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロット
内の外中層の電気導体３３２ｂと対をなしている。そし
て、これらの電気導体は固定子鉄心３２の軸方向の他方
の端部において接合により接続される。

【００４７】従って、固定子鉄心３２の他方の端部にお
いては、外端層の電気導体と外中層の電気導体とを接続
する接合部と、内端層の電気導体と内中層の電気導体と
を接続する接合部とが、径方向に並んでいる。外端層の
電気導体と外中層の電気導体との接続、および内端層の
電気導体と内中層の電気導体との接続により隣接層コイ
ルエンドが形成される。

【００４８】このように固定子鉄心３２の他方の端部に
おいては、対をなす電気導体の接続部が、重複すること
なく並べて配置される。

【００４９】さらに、複数の電気導体は、断面が長方形
状の一定の太さの電気導体を所定形状に成形したセグメ
ントにより提供される。図３に図示されるように、内端
層の電気導体と外端層の電気導体とが、一連の電気導体
をほぼＵ字状に成形してなる大セグメント３３１により
提供される。そして、内中層の電気導体と外中層の電気
導体とが一連の電気導体をほぼＵ字状に成形してなる小
セグメント３３２により提供される。

【００５０】大セグメント３３１と小セグメント３３２
とは基本セグメント３３を形成する。そして、基本セグ
メント３３を規則的にスロット３５に配置して、固定子
鉄心３２の周りを２周するコイルが形成される。しか
し、固定子巻線の引出線を構成するセグメントおよび１
周めと２周めとを接続するターン部は基本セグメント３
３とは形状の異なる異形セグメントで構成される。そし
て、本実施形態の場合、異形セグメントの本数は３本と
なる。

【００５１】巻線仕様図を３相巻線のうちの１相である
Ｘ相について、図４、図５、図６を使用して説明する。
外端層を１点鎖線、外中層を破線、内中層を実線、内端
層を２点鎖線で示す。また、上段がターン部を配列して
なる第１コイルエンド群３１ａであり、下段が接合部を
配列してなる第２コイルエンド群３１ｂである。また、
図の中央に横一列に並ぶ数字はスロット番号を表し、他
の巻線仕様図においても同様である。

【００５２】まず、図４に示すように、セグメント３３
はスロット番号の１番から３スロットおきに配置され
る。第２コイルエンド群３１ｂにおいて、一のスロット
から出た外中層の電気導体の端部は固定子鉄心３２の時
計周り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロットか
ら出た外端層の電気導体の端部と、また、一のスロット
から出た内端層の電気導体の端部は固定子鉄心３２の時
計周り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロットか
ら出た内中層の電気導体の端部と接合される。そして、
スロットあたり２ターンの重ね巻の第１巻線３１１が形
成される。

【００５３】同様に、図５に示すように、スロットあた
り２ターンの重ね巻の第２巻線３１２が形成される。

【００５４】これら図４、図５の巻線３１１および巻線
３１２は、図６に示すように、第１巻線３１１の端部３
３ｍと第２巻線３１２の端部３３ｎとが連結され、スロ
ットあたり４ターンの巻線３１５が形成される。

【００５５】なお、第１巻線３１１の端部３３ｍと第２
巻線３１２の端部３３ｎとを連結するターン部を有する
セグメントは、基本セグメント３３である大セグメント
３１１および小セグメント３１２とは形状が異なってい
るものが用いられている。

【００５６】図７は、各相の結線状態を示す巻線仕様図
である。Ｙ相及びＺ相の巻線は、Ｘ相と同様にして、互
いに１２０度ずつ位相の異なるスロットに形成される。
Ｘ相の巻線端、Ｙ相の巻線端、Ｚ相の巻線端は、それぞ
れリード部Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１を形成し、中性点３３ｋと
して接続される。また、Ｘ相の巻線端Ｘ２、Ｙ相の巻線
端Ｙ２、Ｚ相の巻線端Ｚ２は、整流器５に接続される。
そして、図８に示すようにこれらの３相が星形結線され
る。図７に示した巻線では、整流器５につながる巻線端
Ｘ２は、第１コイルエンド群３１ａ側から軸方向に取り
出されている。

【００５７】固定子巻線の製造工程を以下に説明する。
基本セグメント３３は、Ｕ字状の小セグメント３３２の
ターン部３３２ｃをＵ字状の大セグメント３３１のター
ン部３３１ｃが囲むように多重にして揃えられ、固定子
鉄心３２の軸方向側面の一方側から挿入される。その
際、大セグメント３３１の一方の電気導体３３１ａは固
定子鉄心３２の一のスロットの内端層に、小セグメント
３３２の一方の電気導体３３２ａは前記一のスロットの
内中層に、そして、大セグメント３３１の他方の電気導
体３３１ｂは固定子鉄心３２の前記一のスロットから時
計方向に１磁極ピッチ離れた他のスロットの外端層に、
小セグメント３３２の他方の電気導体も前記他のスロッ
トの外中層に挿入される。

【００５８】その結果、図２に示すように一のスロット
には内端層側から、上述の電気導体として直線部３３１
ａ、３３２ａ、３３２ｂ' 、３３１ｂ' が一列に配置さ
れる。ここで、３３２ｂ' 、３３１ｂ' は１磁極ピッチ
ずれた他のスロット内の電気導体と対をなしている大小
のセグメントの直線部である。

【００５９】挿入後、第２コイルエンド群３１ｂにおい
て、端層側に位置している電気導体は、大セグメント３
３１が開く方向に接合部３３１ｄ、３３１ｅが１．５ス
ロット分傾けられる。そして、中層の電気導体は、小セ
グメント３３２が閉じる方向に接合部３３２ｄ、３３２
ｅが１．５スロット分傾けられる。以上の構成を、異形
セグメント除く全てのセグメント３３について繰り返
す。

【００６０】なお、各相について、巻線端を形成するセ
グメント及び１周めと２周めとを接続するターン部を形
成するセグメントが異形セグメントとなるが、それらの
構成については、上記巻線の仕様に従って構成される。

【００６１】第２コイルエンド群３１ｂ側において、外
端層の接合部３３１ｅ' と外中層の接合部３３２ｅ、並
びに内中層の接合部３３２ｄと内端層の接合部３３１
ｄ' とが溶接、超音波溶着、アーク溶接、ろう付け等の
手段によって電気的導通を得るように接合され、固定子
２が得られる。

【００６２】第１コイルエンド群３１ａにおいては、各
相のリード部Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１を形成する一方の巻線端
は、異なる２相のリード部を形成する巻線端と接続さ
れ、中性点３３ｋを形成する。本実施形態においては、
Ｘ相のリード部Ｘ１とＺ相のリード部Ｚ１とを、Ｙ相の
リード部Ｙ１に接続して中性点３３ｋを形成している。
各相のリード部Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１の接続は以下のように
して行われる。

【００６３】図９は第１コイルエンド群３１ａを示す固
定子２の側面図である。また、図１０は、図９における
Ａ−Ａ断面図である。

【００６４】Ｘ相のリード部Ｘ１とＺ相のリード部Ｚ１
は、クロスチューブ（絶縁体）３３３に通され、リード
部Ｘ１、Ｚ１が部分的にクロスチューブ３３３で覆われ
る。その後、クロスチューブを被せられたＸ相とＺ相の
リード部Ｘ１、Ｚ１は、図９に示すように、Ｙ相のリー
ド部Ｙ１に向かって、第１コイルエンド群３１ａの軸方
向端面上に敷設される。

【００６５】なお、ここで用いられているクロスチュー
ブ３３３は、適当な強度を有し、しなやかな繊維で編ま
れて形成されている。また、リード部Ｘ１、Ｚ１は図１
０に示すように、長方形断面の長辺を第１コイルエンド
群３１ａに対向させるように、即ち、コイルエンド群３
１ａにおける全体の高さを低くするように長方形断面の
配置向きが選択される。

【００６６】また、Ｘ相とＺ相のリード部Ｘ１、Ｚ１の
敷設方向は、できるだけ第１コイルエンド群３１ａの端
部に敷設される長さが短くなるように、Ｙ相のリード部
Ｙ１を挟んで反対側からそれぞれ敷設される。

【００６７】第１コイルエンド群３１ａとクロスチュー
ブ３３３とは、耐熱性の高い、例えばエポキシ系の接着
剤３３４で固着される。なお、クロスチューブ３３３の
編まれた繊維間にも接着剤３３４がしみ込むので、接着
剤３３４で接着されるのは、第１コイルエンド群３１ａ
とクロスチューブ３３３とクロスチューブ３３３で覆わ
れたリード部Ｘ１、Ｚ１の部分である。また、クロスチ
ューブ３３３は所定の厚みを有しているため、Ｘ相、Ｚ
相のリード部Ｘ１、Ｚ１と、第１コイルエンド群３１ａ
との間には、隙間が形成される。Ｘ相のリード部Ｘ１と
Ｚ相のリード部Ｚ１とは、コイルエンドの軸方向に伸び
たＹ相のリード部Ｙ１に接合され、中性点３３ｋが形成
される。

【００６８】各相のリード部Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１を形成し
ない側の端部Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２は、第１コイルエンド群
３１ａから軸方向に取り出され、整流器５に接続され
る。

【００６９】本実施形態では、リード部Ｘ１、Ｚ１の第
１コイルエンド群３１ａへの固定は、リード部Ｘ１、Ｚ
１にチューブ３３３を通し、そのチューブ３３３を第１
コイルエンド群３１ａに接着することにより行われる。
そのため、リード部Ｘ１、Ｚ１の第１コイルエンド群３
１ａへの固定が容易になり、固定に要する工数を低減す
ることが可能となる。

【００７０】特に、本実施形態では、リード部Ｘ１、Ｚ
１に被せるチューブ３３３は、繊維で形成されている。
そのため、リード部Ｘ１、Ｚ１と第１コイルエンド群３
１ａとの間の絶縁性を確保できる。また、クロスチュー
ブ３３３は、適当な強度を有し、しなやかな繊維で編ま
れて形成されており、第１コイルエンド群３１ａとクロ
スチューブ３３３とリード部Ｘ１、Ｚ１が接着剤３３４
によって接着されているので、リード部Ｘ１、Ｚ１自身
の耐振性も向上することが可能である。

【００７１】なお、本実施形態では、図７に示すように
Ｙ相のリード部Ｙ１との距離が等しいＸ相のリード部Ｘ
１とＺ相のリード部Ｚ１の両方にクロスチューブ３３３
を設けたものについて説明した。しかし、整流器５に接
続される端部Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２の取り出し位置変更に伴
う各リード部間の距離変化に従い、Ｘ相のリード部Ｘ１
とＺ相のリード部Ｚ１の一方にのみクロスチューブ３３
３を設ける構成にしてもい。例えば、Ｘ相のリード部Ｘ
１の第１コイルエンド群３１ａ上の敷設距離に比べて、
Ｚ相のリード部Ｚ１の敷設距離が短いときには、リード
部Ｘ１のみにクロスチューブ３３３を設けるようにして
もよい。

【００７２】（第二実施形態）第一実施形態において
は、第２コイルエンド群３１ｂにおいて、大セグメント
３３１が開く方向に傾けられ、小セグメント３３２が閉
じる方向に傾けられて、隣接する端部を接合して巻線を
形成していた。これに対し、図１１に示す第二実施形態
のように、大セグメント３３１が閉じる方向に傾けら
れ、小セグメント３３２が開く方向に傾けられて、隣接
する端部を接合して巻線を形成してもよい。

【００７３】（第三実施形態）第一実施形態において
は、リード部Ｘ１、Ｚ１をクロスチューブ３３３で覆
い、それをコイルエンド群３１ａに接着剤３３４で固定
した。これに対し、図１２に示す第三実施形態のよう
に、シート状のクロスシート（絶縁体）３３５を、リー
ド部Ｘ１、Ｚ１と第１コイルエンド群３１ａとの間に配
置し、接着剤３３４によってクロスシート３３５とリー
ド部Ｘ１、Ｚ１を覆うとともに、接着剤３３４によって
クロスシート３３５とリード部Ｘ１、Ｚ１を第１コイル
エンド群３１ａに接着固定するようにしてもよい。な
お、クロスシート３３５は、例えばワニスとガラス繊維
で補強したワニスガラス繊維よりなり、接着剤３３４
は、耐熱性および電気絶縁性に富む例えばエポキシ系の
接着剤である。

【００７４】第一実施形態においては、Ｘ相とＺ相のリ
ード部Ｘ１、Ｚ１を、Ｙ相のリード部Ｙ１に向かって第
１コイルエンド群３１ａの軸方向端面上に敷設する前
に、クロスチューブ３３３をリード部Ｘ１、Ｚ１に予め
組み付けておく必要がある。これに対し、本実施形態で
は、Ｘ相とＺ相のリード部Ｘ１、Ｚ１を第１コイルエン
ド群３１ａの軸方向端面上に敷設した後にクロスシート
３３５を組み付けることができるため、クロスシート３
３５の組み付けおよび接着を連続して能率よく行うこと
ができる。

【００７５】（第四実施形態）図１３、１４は第四実施
形態を示すもので、本実施形態では、クロスチューブ３
３３やクロスシート３３５を使用せずに、電気絶縁性に
富む接着剤よりなる絶縁層（絶縁体）３３６のみで、リ
ード部Ｘ１、Ｚ１を覆うとともに、絶縁層３３６によっ
てリード部Ｘ１、Ｚ１を第１コイルエンド群３１ａに接
着固定するようにしている。なお、絶縁層３３６を形成
する接着剤は、耐熱性および電気絶縁性に富む例えばエ
ポキシやシリコン等からなる。

【００７６】次に、絶縁層３３６の形成方法について説
明する。まず、Ｘ相とＺ相のリード部Ｘ１、Ｚ１を、Ｙ
相のリード部Ｙ１に向かって第１コイルエンド群３１ａ
の軸方向端面上に敷設し、Ｘ相とＺ相のリード部Ｘ１、
Ｚ１をＹ相のリード部に接続して中性点３３ｋを形成す
る。次に、Ｘ相とＺ相のリード部Ｘ１、Ｚ１を第１コイ
ルエンド群３１ａ側に押して変形させ、Ｘ相およびＺ相
のリード部Ｘ１、Ｚ１と第１コイルエンド群３１ａとの
間の隙間を小さくする。

【００７７】次いで、Ｘ相およびＺ相のリード部Ｘ１、
Ｚ１と第１コイルエンド群３１ａのターン部３３１ｃと
に、接着剤を塗布する。ここで、上記のようにリード部
Ｘ１、Ｚ１と第１コイルエンド群３１ａとの間の隙間を
小さくしているため、塗布された接着剤は毛細管現象に
よってその隙間に入り込み、リード部Ｘ１、Ｚ１とター
ン部３３１ｃとの間に内側絶縁層３３６ａが形成され
る。また、リード部Ｘ１、Ｚ１を包み込むように、外側
絶縁層３３６ｂが形成される。

【００７８】なお、絶縁層３３６によるリード部Ｘ１、
Ｚ１の固定は、図１３に示すように、複数箇所で行うの
が望ましい。また、絶縁層３３６を形成する接着剤の粘
性を調整することにより、主として内側絶縁層３３６ａ
を形成して、リード部Ｘ１、Ｚ１を固定してもよい。

【００７９】本実施形態によれば、クロスチューブ３３
３やクロスシート３３５が不要であるため、部品点数お
よび組み付け工数が少なくなる点で有利である。

【００８０】（第五実施形態）図１５、図１６により、
第五実施形態を説明する。

【００８１】図１５は第五実施形態による固定子２の引
き出し線近傍の側面図であり、図１６は図１５の要部断
面図である。

【００８２】この実施形態では、リード部Ｘ１、Ｚ１
は、折曲部Ｂ１と、中性点（接合部）３３ｋとを有して
いる。リード部Ｘ１、Ｚ１は、コイルエンド群３１ａの
頂部に沿って敷設されている。このリード部Ｘ１、Ｚ１
は、数カ所で、コイルエンド群３１ａの頂部に接近する
かあるいは接触している。

【００８３】リード部Ｘ１、Ｚ１は、樹脂３３７によっ
て部分的にコイルエンド群３１ａの頂部に接着されてい
る。樹脂３３７は、複数の接着部３３８を形成してい
る。これら接着部３３８は、リード部Ｘ１、Ｚ１と、コ
イルエンド群３１ａとの間の隙間に液状の樹脂が溜ま
り、硬化することによって形成される。接着部３３８
は、リード部Ｘ１、Ｚ１と、セグメントのターン部の頂
部との間に形成されている。リード部Ｘ１、Ｚ１の下に
位置するセグメントのターン部の頂部のうち、一部に
は、接着部３３８が形成されない。このような形状がコ
イルエンド群３１ａの放熱表面積を維持するために有効
である。

【００８４】この樹脂３３７は、中性点３３ｋの表面を
覆って、中性点３３ｋの表面を保護している。さらに、
この樹脂３３７は、コイルエンド群３１ａのほぼ全体を
覆っている。これにより、セグメント表面を保護すると
ともに、隣接するセグメント間を部分的に接着してい
る。さらに、樹脂３３７は、固定子鉄心３２内に浸透
し、隣接する部材を部分的に接着している。なお、樹脂
３３７は、含浸樹脂とも呼ばれる公知の樹脂である。

【００８５】この実施形態の形状は、以下の工程により
得られる。

【００８６】まず、３本のリード部のうち、両側に位置
する２本のリード部Ｘ１、Ｚ１を、折曲部Ｂ１におい
て、中央に位置するリード部Ｙ１の方向に向けて折り曲
げる。次に、リード部Ｘ１、Ｚ１、Ｙ１の先端を接合し
て中性点３３ｋを形成する。この後に、リード部Ｘ１、
Ｚ１を部分的にコイルエンド群３１ａに向けて接近する
ように変形させる。例えば作業者がリード部Ｘ１、Ｚ１
を押すことによりリード部を変形させる。

【００８７】そして、図１５図示の上側から、液状の樹
脂３３７を滴下する。このとき、液状の樹脂３３７は、
中性点３３ｋを含むコイルエンド群３１ａの全体に滴下
される。液状の樹脂３３７は、リード部Ｘ１、Ｚ１の上
からも滴下される。この液状の樹脂３３７は、比較的粘
度の低い樹脂である。液状の樹脂３３７は、コイルエン
ド群３１ａの表面に薄い膜を形成し、大部分が固定子鉄
心３２のスロット３５内に浸透する。液状の樹脂３３７
の一部は、リード部Ｘ１、Ｚ１とコイルエンド群３１ａ
との近接した部位に溜まる。この状態で樹脂３３７を硬
化させることにより、接着部３３８が得られる。なお、
樹脂３３７を粉体とし、予熱した固定子２に散布し、溶
融固着させてもよい。

【００８８】この実施形態によると、中性点３３ｋを保
護する樹脂によって、その中性点３３ｋまで敷設された
リード部の固定が可能である。さらに、リード部の長さ
方向に沿って複数の接着部が形成されることで、リード
部を強固に固定することができる。しかもそれらが互い
に離れて形成されるため、コイルエンド群３１ａの放熱
のための表面積を減少させることがない。

【００８９】この実施形態には、クロスチューブ３３３
を併用することが可能である。クロスチューブ３３３を
併用することで、接着部の形成数を増やすことが可能で
ある。

【００９０】（他の実施形態）上記実施形態において
は、星型結線で各相の巻線端の結線したものについて説
明した。しかし、本発明は、三角結線で各相の巻線端の
結線したものについても適用可能である。即ち、三角結
線を用いて各相のリード部を接続する際にも、リード部
はコイルエンド群の軸方向端面上に沿って敷設されるの
で、そのリード部を上記各実施形態で示した方法でコイ
ルエンド群に固着することができる。

【００９１】また、上記実施形態においては、各相の巻
線端は第１コイルエンド群３１ａ、即ちターン部側から
引き出した。しかし、巻線端は第２コイルエンド群３１
ｂ、即ち接合部側から引き出すことも可能である。

【００９２】また、上記実施形態では、各相の巻線はＵ
字状に成形されたセグメント３３は、大セグメント３３
１のターン部３３１ｃが小セグメント３３２のターン部
３３２ｃを囲むように多重に配置したものについて説明
した。しかし、セグメント３３の配置は、多重に限られ
るものではない。また、本発明は、棒状のセグメントを
用い、両コイルエンド群３１ａ、３１ｂにおいて接合に
より巻線を形成したものに対しても、あるいは、従来の
ように連続線を用いて巻線を形成したものに対しても適
用可能である。

【００９３】また、上記実施形態においては、スロット
数が３６の場合を示したが、磁極数の変更等に応じてス
ロット数が変化しても同様に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態の車両用交流発電機の断
面図である。

【図２】第一実施形態の固定子の部分的な断面図であ
る。

【図３】第一実施形態のセグメントの模式的斜視図であ
る。

【図４】第一実施形態の固定子の部分的な巻線仕様図で
ある。

【図５】第一実施形態の固定子の部分的な巻線仕様図で
ある。

【図６】第一実施形態の固定子の部分的な巻線仕様図で
ある。

【図７】第一実施形態の固定子の巻線仕様図である。

【図８】第一実施形態の回路図である。

【図９】第一実施形態の第１コイルエンド群を示す側面
図である。

【図１０】図９のＡーＡ断面図である。

【図１１】第二実施形態のセグメントの模式的斜視図で
ある。

【図１２】第三実施形態の第１コイルエンド群を示す断
面図である。

【図１３】第四実施形態の第１コイルエンド群を示す側
面図である。

【図１４】図１３のＢ−Ｂ断面図である。

【図１５】第五実施形態の第１コイルエンド群を示す側
面図である。

【図１６】図１５の要部断面図である。

【符号の説明】

３１ａ…第１コイルエンド群、３２…固定子鉄心、３３
３…クロスチューブ（絶縁体）、３３５…クロスシート
（絶縁体）、３３ｋ…中性点、３３４…接着剤、３３６
…絶縁層（絶縁体）、Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１…リード部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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） 5H604 AA05 AA08 BB03 BB08 BB14 CC01 CC04 CC15 CC16 DB14 PC05 QB01 QB15

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多相の巻線を有し、これら巻線が固定子
   鉄心の端部においてコイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）
   を形成する回転電機の固定子において、 前記多相の巻線の一部であって、前記コイルエンド群の
   表面に沿って周方向に敷設されたリード部と、 前記リード部と前記コイルエンド群との間に形成された
   接着部とを有することを特徴とする回転電機の固定子。
2. 【請求項２】 前記接着部は、前記リード部の長さ方向
   に沿って互いに離れて形成された複数の接着部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の固定子。
3. 【請求項３】 前記リード部は、他のリード部と接合さ
   れて接合部を形成しており、前記接着部は、前記接合部
   を覆う樹脂（３３７）により形成されていることを特徴
   とする請求項１または２に記載の回転電機の固定子。
4. 【請求項４】 前記樹脂は、前記固定子鉄心の内部にま
   で浸透していることを特徴とする請求項３に記載の回転
   電機の固定子。
5. 【請求項５】 前記リード部は、前記多相の巻線の中性
   点を形成することを特徴とする請求項１ないし４のいず
   れか１つに記載の回転電機の固定子。
6. 【請求項６】 前記接着部は、前記リード部と前記コイ
   ルエンド群の頂部との間に形成されていることを特徴と
   する請求項１ないし５のいずれか１つに記載の回転電機
   の固定子。
7. 【請求項７】 前記多相の巻線は、前記固定子鉄心に装
   備され前記コイルエンド群において互いに接合された複
   数のセグメントを有していることを特徴とする請求項１
   ないし６のいずれか１つに記載の回転電機の固定子。
8. 【請求項８】 前記セグメントはＵ字型であり、前記接
   着部は前記セグメントのターン部に対応して形成されて
   いることを特徴とする請求項７に記載の回転電機の固定
   子。
9. 【請求項９】 前記接着部には、繊維を編んでなる部材
   であって、前記リード部と前記コイルエンド群との間に
   介装された部材が含まれることを特徴とする請求項１な
   いし８のいずれか１つに記載の回転電機の固定子。
10. 【請求項１０】 前記リード部は、扁平な断面を有して
    おり、その広い面を前記コイルエンド群に向けて敷設さ
    れていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか
    １つに記載の回転電機の固定子。
11. 【請求項１１】 複数のスロット（３５）を持つ固定子
    鉄心（３２）と、前記固定子鉄心（３２）に装備された
    電気導体（３３）からなる多相の巻線とを有する回転電
    機の固定子において、 前記固定子鉄心（３２）の軸方向両端面には、前記スロ
    ット（３５）から前記電気導体（３３）が突出してなる
    コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）が形成されており、 前記多相の巻線の端部は、他の相の巻線の端部に接続さ
    れるリード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）を形成し、 前記リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）は、一方の前記コイ
    ルエンド群（３１ａ、３１ｂ）に沿って敷設されてお
    り、 前記リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）は、部分的に絶縁体
    （３３３、３３５、３３６）に覆われ、 前記絶縁体（３３３、３３５、３３６）は、前記一方の
    コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）に接着されているこ
    とを特徴とする回転電機の固定子。
12. 【請求項１２】 前記絶縁体（３３３）はチューブ状で
    あり、前記リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）は前記チュー
    ブ状の絶縁体（３３３）を貫通していることを特徴とす
    る請求項１１に記載の回転電機の固定子。
13. 【請求項１３】 前記チューブ状の絶縁体（３３３）
    は、繊維で形成されたクロスチューブであることを特徴
    とする請求項１２に記載の回転電機の固定子。
14. 【請求項１４】 前記絶縁体（３３５）はシート状であ
    り、このシート状の絶縁体（３３５）は、前記リード部
    （Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）と前記一方のコイルエンド群（３
    １ａ、３１ｂ）との間に配置されていることを特徴とす
    る請求項１１に記載の回転電機の固定子。
15. 【請求項１５】 前記絶縁体（３３６）は絶縁性を有す
    る接着剤よりなることを特徴とする請求項１１に記載の
    回転電機の固定子。
16. 【請求項１６】 前記リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）は
    断面が長方形状であり、この断面長方形状のリード部
    （Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）は、前記一方のコイルエンド群
    （３１ａ、３１ｂ）の端部に、長方形の長辺を対向させ
    て配置されていることを特徴とする請求項１１ないし請
    求項１５のいずれか１つに記載の回転電機の固定子。
17. 【請求項１７】 前記絶縁体（３３３、３３５、３３
    ６）は、前記リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）のうちの最
    も長い一つにのみに設けられていることを特徴とする請
    求項１１ないし請求項１６のいずれか１つに記載の回転
    電機の固定子。
18. 【請求項１８】 前記巻線は、複数の電気導体（３３）
    を接続して形成されることを特徴とする請求項１１ない
    し請求項１７のいずれか１つに記載の回転電機の固定
    子。
19. 【請求項１９】 前記固定子鉄心（３２）の軸方向両端
    面に形成された前記コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）
    のいずれか一方は連続線を用いて形成され、 前記コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）の他方は前記電
    気導体（３３）を接合して形成されていることを特徴と
    する請求項１８に記載の回転電機の固定子。
20. 【請求項２０】 前記固定子鉄心（３２）の軸方向両端
    面に形成された前記コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）
    のいずれか一方では、前記電気導体（３３）の接続部は
    多重に配置され、 前記コイルエンド群（３１ａ、３１ｂ）の他方では、前
    記電気導体（３３）は、重ね巻の巻線を形成するように
    接続されていることを特徴とする請求項８または請求項
    １９に記載の回転電機の固定子。
21. 【請求項２１】 前記リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）
    は、連続線を用いて形成されたコイルエンド群（３１
    ａ、３１ｂ）に敷設されていることを特徴とする請求項
    １９または請求項２０に記載の回転電機の固定子。
22. 【請求項２２】 前記リード部（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）
    は、前記電気導体（３３）を接合して形成されたコイル
    エンド群（３１ａ、３１ｂ）に敷設されていることを特
    徴とする請求項１９または請求項２０に記載の回転電機
    の固定子。