JP2001169489A - 車両用交流発電機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、各相の固定子巻線を重ね巻で形
成された第１および第２巻線で構成し、第１および第２
の巻線の渡り結線接続部を２磁極ピッチに分散し、短絡
不良による品質の低下を抑えた車両用交流発電機の固定
子を得る。 【解決手段】 ３スロット毎に挿入されたセグメント４
１、４２の端部４１ｂ、４２ｂ同士を接合し、周回当た
り重ね巻で２ターンを構成する第１および第２巻線３６
１、３６２を得る。そして、ターン部４１ｃ、４２ｃを
切断してなる第１および第２巻線３６１、３６２の端部
３６１ｂ、３６２ｂを渡り結線して１相分の固定子巻線
３６を得る。また、ターン部４１ｃ、４２ｃを切断して
なる第１および第２巻線３６１、３６２の端部３６１
ａ、３６２ａが口出し線（Ｏ）および中性点（Ｎ）を構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関により
駆動される交流発電機に関し、特に、乗用車、トラック
等の乗り物に搭載される車両用交流発電機の固定子に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用交流発電機の固定子におい
ては、連続した導線を環状に巻回して環状コイルを作製
し、ついでこの環状コイルを星形に変形して星形コイル
を作製し、この星形コイルの直線部を固定子鉄心のスロ
ットに嵌装して固定子巻線を作製していた。しかしなが
ら、星形コイルを固定子鉄心のスロットに嵌装する際
に、導線に過度の応力が加わり、断線や絶縁不良が生じ
やすく、生産性が著しく低下していた。そこで、このよ
うな不具合を解決するために、予めＵ字状に屈曲した電
気導体からなる多数のセグメントを固定子鉄心のスロッ
トに挿入し、該セグメントのスロットからの延出端同士
を接合して固定子巻線を作製する方法が、例えば特開平
１１−１６４５０６号公報に提案されている。

【０００３】図１１は例えば特開平１１−１６４５０６
号公報に記載された車両用交流発電機の固定子における
固定子巻線の１相分の結線状態を示す平面図、図１２は
固定子巻線を構成するセグメントの模式的斜視図、図１
３乃至図１５はそれぞれ固定子巻線の１相分の部分的な
結線状態を示す展開図である。図１１において、固定子
８は、固定子鉄心１５と、固定子鉄心１５に形成された
スロット１５ａ内に配置された複数のセグメント３０に
より構成される固定子巻線１６とを備えている。ここで
は、固定子鉄心１５には、回転子（図示せず）の磁極数
に対応して、３相の巻線を収容するように、３６本のス
ロット１５ａが等間隔に形成されている。

【０００４】セグメント３０は、３スロット（１磁極ピ
ッチ）離れた２つのスロット１５ａ毎に、軸方向の一端
側から２本づつ挿入されている。そして、セグメント３
０の軸方向の他端側に延出する端部同士が接合されて、
所定のパターンの固定子巻線１６を構成している。な
お、セグメント３０は、スロット１５ａ内に径方向に１
列に４本並ぶように収容されている。以降、スロット１
５ａ内の径方向に並ぶ４つのセグメント収容位置を、そ
れぞれ外周側から１番目、２番目、３番目および４番目
の位置とする。

【０００５】セグメント３０には、図１２に示されるよ
うに、平角断面を有する絶縁被覆された銅等の電気導体
を略Ｕ字状に成形してなる大セグメント３１と小セグメ
ント３２とが用いられている。そして、小セグメント３
２が、軸方向の一端側から、１つのスロット１５ａ内の
２番目の位置と、そのスロット１５ａから時計回りに３
スロット離れた他のスロット１５ａ内の３番目の位置と
に挿入されている。また、大セグメント３１が、同様に
軸方向の一端側から、１つのスロット１５ａ内の１番目
の位置と、そのスロット１５ａから時計回りに３スロッ
ト離れた他のスロット１５ａ内の４番目の位置とに挿入
されている。そこで、各スロット１５ａ内では、大およ
び小セグメント３１、３２の直線部３１ａ、３２ａが径
方向に１列に並んで配列されている。

【０００６】固定子鉄心１５の軸方向の一端側では、同
じ対のスロット１５ａに挿入された大セグメント３１の
ターン部３１ｃが小セグメント３２のターン部３２ｃの
外周側を囲んでいる。そして、ターン部３１ｃ、３２ｃ
が周方向に整列して配列されて、第２コイルエンド部１
６ｂを構成している。一方、固定子鉄心１５の軸方向の
他端側では、１つのスロット１５ａ内の２番目の位置か
ら軸方向の他端側に延出した小セグメント３２の端部３
２ｂが、そのスロット１５ａから時計回りに３スロット
離れた他のスロット１５ａ内の１番目の位置から軸方向
の他端側に延出した大セグメント３１の端部３１ｂに接
合され、さらに１つのスロット１５ａ内の４番目の位置
から軸方向の他端側に延出した大セグメント３１の端部
３１ｂが、そのスロット１５ａから時計回りに３スロッ
ト離れた他のスロット１５ａ内の３番目の位置から軸方
向の他端側に延出した小セグメント３２の端部３２ｂに
接合されている。そして、スロット１５ａ内の２番目の
位置から他端側に延出した小セグメント３２の端部３２
ｂとスロット１５ａ内の１番目の位置から他端側に延出
した大セグメント３１の端部３１ｂとの接合部と、スロ
ット１５ａ内の４番目の位置から他端側に延出した大セ
グメント３１の端部３１ｂとスロット１５ａ内の３番目
の位置から他端側に延出した小セグメント３２の端部３
２ｂとの接合部とが、径方向に並んで、周方向に整列さ
れて配列されて、第１コイルエンド部１６ａを構成して
いる。

【０００７】ここで、固定子巻線１６の１相分（Ｘ相）
の巻線方法について図１３乃至図１５を参照して説明す
る。なお、各図において、径方向の最外周に配置される
電気導体を２点鎖線、径方向の外周から２番目に配置さ
れる電気導体を実線、径方向の外周から３番目に配置さ
れる電気導体を破線、径方向の外周から４番目に配置さ
れる電気導体を１点鎖線で表している。また、上段がタ
ーン部を配列してなる第２コイルエンド部１６ｂ、下段
が接合部を配列してなる第１コイルエンド部１６ａであ
る。また、各図の中央に横１列に並ぶ数字はスロット番
号を表している。

【０００８】まず、図１３に示されるように、大および
小セグメント３１、３２が、スロット番号の１番から３
スロットおきに挿入される。第１コイルエンド部１６ａ
において、１つのスロット１５ａ内の２番目の位置から
延出した小セグメント３２の端部３２ｂが、時計回りに
３スロット離れた他のスロット１５ａの１番目の位置か
ら延出した大セグメント３１の端部３１ｂに接合され、
さらに、１つのスロット１５ａの４番目の位置から延出
した大セグメント３１の端部３１ｂは、時計回りに３ス
ロット離れた他のスロット１５ａの３番目の位置から延
出した小セグメント３２の端部３２ｂに接合される。つ
いで、スロット番号の１番と３４番とに挿入された大お
よび小セグメント３１、３２のターン部３１ｃ、３２ｃ
が切断される。これにより、１スロット当たり２ターン
の重ね巻きの第１巻線１６１が形成される。同時に、図
１４に示されるように、２スロット当たり２ターンの重
ね巻きの第２巻線１６２が形成される。これらの第１お
よび第２巻線１６１、１６２は、図１５に示されるよう
に、第１巻線１６１の端部１６１ｂと第２巻線１６２の
端部１６２ａとが接合（渡り結線）され、４ターンの１
相分の固定子巻線１６が形成される。そして、第１巻線
１６１の端部１６１ａと第２巻線１６２の端部１６２ｂ
とが、それぞれ口出し線（Ｏ）および中性点（Ｎ）とな
る。なお、大セグメント３１の切断端が第２巻線１６２
の端部１６２ａ、１６２ｂに相当し、小セグメント３２
の切断端が第１巻線１６１の端部１６１ａ、１６１ｂに
相当している。また、第１巻線１６１の端部１６１ｂと
第２巻線１６２の端部１６２ａとの接合部が渡り結線接
続部（Ｃ）となる。

【０００９】さらに、他の２相分（Ｙ、Ｚ）の固定子巻
線１６が、同様にして作製される。そして、各相の固定
子巻線１６の中性点（Ｎ）を互いに接続して、かつ、口
出し線（Ｏ）を整流器（図示せず）に接続して、三相の
固定子巻線１６が交流結線される。

【００１０】ここで、第１巻線１６１の端部１６１ａ、
１６１ｂおよび第２巻線１６２の端部１６２ａ、１６２
ｂを構成するセグメントは、大セグメント３１および小
セグメント３２のターン部３１ｃ、３２ｃを切断して得
られるもので、大セグメント３１および小セグメント３
２とは形状が異なっている。即ち、各相の固定子巻線１
６は、１磁極ピッチ離れた各スロット１５ａ内に２つづ
つ配置された４つの異形セグメントを有している。これ
らの異形セグメントは、大セグメント３１および小セグ
メント３２のターン部３１ｃ、３２ｃを切断した後、渡
り結線され、あるいは三相交流結線される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この従来の車両用交流
発電機の固定子８では、以上のように、各相の固定子巻
線１６が、１磁極ピッチ離れた各スロット１５ａ内に２
つづつ配置された４つの異形セグメントを有している。
そして、これらの異形セグメントが、大セグメント３１
および小セグメント３２のターン部３１ｃ、３２ｃを切
断した後、渡り結線され、三相交流結線され、あるいは
整流器１２に結線される際に、ねじりや引っ張り等が異
形セグメントに加わって、スロット１５ａ内の電気導体
の絶縁被膜やコイルエンド部を構成する電気導体の絶縁
被膜を破損する恐れがあり、短絡不良を発生しやすく、
品質が低下してしまうという課題があった。また、第１
巻線１６１および第２巻線１６２が同一形状に形成され
ていないので、口出し線（Ｏ）および中性点（Ｎ）の処
理治具が共用できず、生産性が低下してしまうという課
題もあった。

【００１２】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、各相の固定子巻線を構成する重
ね巻で形成された第１および第２巻線の渡り結線接続部
を２磁極ピッチに分散して、渡り結線や三相交流結線の
際に発生する電気導体の絶縁被膜の破損を抑え、短絡不
良による品質の低下を抑えることができ、さらには第１
巻線および第２巻線を全く同一形状に形成して、口出し
線端および中性点端の処理治具の共用化を可能とし、生
産性を向上させることができる車両用交流発電機の固定
子を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用交
流発電機の固定子は、複数のスロットを持つ固定子鉄心
と、上記スロットに装着された多相の固定子巻線とを有
し、上記固定子巻線は、電気導体からなる複数のセグメ
ントを接合して構成されており、上記固定子鉄心の軸方
向の一端側に形成され、上記セグメントのターン部から
構成された第２コイルエンド部と、上記固定子鉄心の軸
方向の他端側に形成され、重ね巻を形成するように上記
セグメントの端部同士を接合して構成された第１コイル
エンド部とを備えた車両用交流発電機の固定子におい
て、各相の上記固定子巻線は、周回当たり重ね巻で２タ
ーンを構成する第１および第２巻線が渡り結線されて構
成され、上記第１および第２巻線の渡り結線接続部、口
出し点および中性点を構成するセグメントが上記第１お
よび第２コイルエンド部の一方の２磁極ピッチに渡る部
分に設けられているものである。

【００１４】また、上記第１および第２巻線が同一形状
に形成されているものである。

【００１５】また、上記渡り結線接続部の少なくとも１
つが上記一方のコイルエンド部の高さより低い位置に配
置されているものである。

【００１６】また、上記渡り結線接続部の少なくとも１
つが上記一方のコイルエンド部の径方向外側に配置され
ているものである。

【００１７】また、上記渡り結線接続部の少なくとも１
つが上記一方のコイルエンド部の径方向内側に配置され
ているものである。

【００１８】また、上記渡り結線接続部の少なくとも１
つが上記一方のコイルエンド部の頂部の軸方向外側に配
置されているものである。

【００１９】また、上記渡り結線接続部の少なくとも１
つがＵ字状のセグメントで構成されているものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
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に係る固
定子を適用した車両用交流発電機の構成を示す断面図、
図２は図１に示される車両用交流発電機の固定子におけ
る固定子巻線の１相分の結線状態を示す平面図、図３は
固定子巻線を構成するセグメントの模式的斜視図、図４
乃至図６はそれぞれ固定子巻線の１相分の部分的な結線
状態を示す展開図、図７はこの発明の実施の形態１に係
る車両用交流発電機における回路図、図８は固定子の要
部をリヤ側から見た斜視図である。

【００２１】図１において、車両用交流発電機は、ラン
ドル型の回転子７がアルミニウム製のフロントブラケッ
ト１およびリヤブラケット２から構成されたケース３内
にシャフト６を介して回転自在に装着され、固定子３５
が回転子７の外周側を覆うようにケース３の内壁面に固
着されて構成されている。シャフト６は、フロントブラ
ケット１およびリヤブラケット２に回転可能に支持され
ている。このシャフト６の一端にはプーリ４が固着さ
れ、エンジンの回転トルクをベルト(図示せず)を介して
シャフト６に伝達できるようになっている。回転子７に
電流を供給するスリップリング９がシャフト６の他端部
に固着され、一対のブラシ１０がこのスリップリング９
に摺接するようにケース３内に配設されたブラシホルダ
１１に収納されている。固定子８で生じた交流電圧の大
きさを調整するレギュレータ１８がブラシホルダ１１に
嵌着されたヒートシク１７に接着されている。固定子３
５に電気的に接続され、固定子３５で生じた交流を直流
に整流する整流器１２がケース３内に装着されている。

【００２２】回転子７は、電流を流して磁束を発生する
回転子コイル１３と、この回転子コイル１３を覆うよう
に設けられ、回転子コイル１３で発生された磁束によっ
て磁極が形成される一対のポールコア２０、２１とから
構成される。一対のポールコア２０、２１は、鉄製で、
それぞれ爪形状の爪状磁極２２、２３が外周縁に周方向
に等角ピッチで複数突設され、爪状磁極２２、２３をか
み合わせるように対向してシャフト６に固着されてい
る。さらに、ファン５が回転子７の軸方向の両端に固着
されている。また、吸気孔１ａ、２ａがフロントブラケ
ット１およびリヤブラケット２の軸方向の端面に設けら
れ、排気孔１ｂ、２ｂがフロントブラケット１およびリ
ヤブラケット２の外周両肩部に固定子巻線３６の第１お
よび第２コイルエンド部３６ａ、３６ｂの径方向外側に
対向して設けられている。

【００２３】固定子３５は、図２に示されるように、固
定子鉄心１５と、固定子鉄心１５に形成されたスロット
１５ａ内に配置された複数のセグメント４０により構成
される固定子巻線３６とを備えている。ここでは、固定
子鉄心１５には、回転子７の磁極数に対応して、３相の
巻線を収容するように、３６本のスロット１５ａが等間
隔に形成されている。

【００２４】セグメント４０は、３スロット（１磁極ピ
ッチ）離れた２つのスロット１５ａ毎に、リヤ側から２
本づつ挿入されている。そして、セグメント４０のフロ
ント側に延出する端部同士が接合されて、所定のパター
ンの固定子巻線３６を構成している。なお、セグメント
４０は、スロット１５ａ内に径方向に１列に４本並ぶよ
うに収容されている。以降、スロット１５ａ内の径方向
に並ぶ４つのセグメント収容位置を、それぞれ外周側か
ら１番目、２番目、３番目および４番目の位置とする。

【００２５】セグメント４０は、図３に示されるよう
に、平角断面を有する絶縁被覆された銅等の電気導体を
略Ｕ字状に成形してなる第１セグメント４１と第２セグ
メント４２とが用いられている。そして、第１セグメン
ト４１が、リヤ側から、１つのスロット１５ａ内の１番
目の位置と、そのスロット１５ａから時計回りに３スロ
ット離れた他のスロット１５ａ内の３番目の位置とに挿
入されている。また、第２セグメント４２が、同様にリ
ヤ側から、１つのスロット１５ａ内の２番目の位置と、
そのスロット１５ａから時計回りに３スロット離れた他
のスロット１５ａ内の４番目の位置とに挿入されてい
る。そこで、各スロット１５ａ内では、第１および第２
セグメント４１、４２の直線部４１ａ、４２ａが径方向
に１列に並んで配列されている。

【００２６】固定子鉄心１５のリヤ側では、第１セグメ
ント４１のターン部４１ｃと第２セグメント４２のター
ン部４２ｃとが互いに離間して交互に並んで周方向に整
列して配列されて、第２コイルエンド部３６ｂを構成し
ている。一方、固定子鉄心１５のフロント側では、１つ
のスロット１５ａ内の２番目の位置からフロント側に延
出した第２セグメント４２の端部４２ｂが、そのスロッ
ト１５ａから反時計回りに３スロット離れた他のスロッ
ト１５ａ内の１番目の位置からフロント側に延出した第
１セグメント４１の端部４１ｂに溶接や半田等により接
合され、さらに１つのスロット１５ａ内の４番目の位置
からフロント側に延出した第２セグメント４２の端部４
２ｂが、そのスロット１５ａから時計回りに３スロット
離れた他のスロット１５ａ内の３番目の位置からフロン
ト側に延出した第１セグメント４１の端部４１ｂに溶接
や半田等により接合されている。そして、スロット１５
ａ内の２番目の位置からフロント側に延出した第２セグ
メント４２の端部４２ｂとスロット１５ａ内の１番目の
位置からフロント側に延出した第１セグメント４１の端
部４１ｂとの接合部と、スロット１５ａ内の４番目の位
置からフロント側に延出した第２セグメント４２の端部
４２ｂとスロット１５ａ内の３番目の位置からフロント
側に延出した第１セグメント４１の端部４１ｂとの接合
部とが、径方向に並んで、かつ、周方向に整列されて配
列されて、第１コイルエンド部３６ａを構成している。

【００２７】ここで、固定子巻線１６の１相分（Ｘ相）
の巻線方法について図４乃至図６を参照して説明する。
なお、各図において、径方向の最外周に配置される電気
導体を２点鎖線、径方向の外周から２番目に配置される
電気導体を実線、径方向の外周から３番目に配置される
電気導体を破線、径方向の外周から４番目に配置される
電気導体を１点鎖線で表している。また、上段がターン
部を配列してなる第２コイルエンド部３６ｂ、下段が接
合部を配列してなる第１コイルエンド部３６ａである。
また、各図の中央に横１列に並ぶ数字はスロット番号を
表している。

【００２８】まず、図４に示されるように、第１および
第２セグメント４１、４２が、スロット番号の１番から
３スロットおきに挿入される。第１コイルエンド部３６
ａおいて、１つのスロット１５ａ内の２番目の位置から
延出した第２セグメント４２の端部４２ｂが、反時計回
りに３スロット離れた他のスロット１５ａの１番目の位
置から延出した第１セグメント４１の端部４１ｂに接合
され、さらに、１つのスロット１５ａの４番目の位置か
ら延出した第２セグメント４２の端部４２ｂが、時計回
りに３スロット離れた他のスロット１５ａの３番目の位
置から延出した第１セグメント４１の端部４１ｂに接合
される。ついで、スロット番号の１番と３４番とに挿入
された第１セグメント４１のターン部４１ｃおよびスロ
ット番号の１番と４番とに挿入された第１セグメント４
１のターン部４１ｃがそれぞれ切断される。これによ
り、スロット当たり２ターンの重ね巻きの第１巻線３６
１が形成される。同時に、図５に示されるように、スロ
ット当たり２ターンの重ね巻きの第２巻線３６２が形成
される。これらの第１および第２巻線３６１、３６２
は、図６に示されるように、第１巻線３６１の端部３６
１ｂと第２巻線３６２の端部３６２ｂとが溶接や半田等
により接合（渡り結線）され、４ターンの１相分の固定
子巻線３６が形成される。そして、第１巻線３６１の端
部３６１ａと第２巻線３６２の端部３６２ａとが、それ
ぞれ口出し線（Ｏ）および中性点（Ｎ）となる。なお、
２つの第１セグメント４１の切断端がそれぞれ第１およ
び第２巻線３６１、３６２の端部３６１ａ、３６１ｂ、
３６２ａ、３６２ｂに相当している。また、第１巻線３
６１の端部３６１ｂと第２巻線３６２の端部３６２ｂと
の接合部が渡り結線接続部（Ｃ）を構成している。

【００２９】さらに、他の２相分（Ｙ、Ｚ）の固定子巻
線３６が、同様にして作製される。そして、各相の固定
子巻線３６の中性点（Ｎ）が互いに接続されて、三相の
固定子巻線３６が交流結線される。さらに、図７に示さ
れるように、固定子巻線３６の口出し線（Ｏ）が整流器
１２に接続される。

【００３０】ここで、第１巻線３６１の端部３６１ａ、
３６１ｂおよび第２巻線３６２の端部３６２ａ、３６２
ｂを有するセグメントは、２つの第１セグメント４１の
ターン部４１ｃを切断して得られるもので、第１セグメ
ント４１および第２セグメント４２とは形状が異なって
いる。即ち、各相の固定子巻線３６は、２磁極ピッチ離
れた各スロット１５ａ内に分散して配置された４つの異
形セグメントを有している。これらの異形セグメント
は、第１セグメント４１のターン部４１ｃを切断した
後、渡り結線され、三相交流結線され、あるいは整流器
１２に結線される。さらに、第１巻線３６１の端部３６
１ｂと第２巻線３６２の端部３６２ｂとの渡り結線接続
部（Ｃ）は、図８に示されるように、第２コイルエンド
部３６ｂの径方向外側に、第２コイルエンド部３６ｂの
高さより低く配置されている。

【００３１】このように構成された車両用交流発電機で
は、電流がバッテリ(図示せず）からブラシ１０および
スリップリング９を介して回転子コイル１３に供給さ
れ、磁束が発生される。この磁束により、一方のポール
コア２０の爪状磁極２２がＮ極に着磁され、他方のポー
ルコア２１の爪状磁極２３がＳ極に着磁される。一方、
エンジンの回転トルクがベルトおよびプーリ４を介して
シャフト６に伝達され、回転子７が回転される。そこ
で、固定子巻線３６に回転磁界が与えられ、固定子巻線
３６に起電力が発生する。この交流の起電力が整流器１
２を通って直流に整流されるとともに、その大きさがレ
ギュレータ１８により調整され、バッテリに充電され
る。

【００３２】そして、リヤ側においては、ファン５の回
転により、外気が整流器１２のヒートシンク１９および
レギュレータ１８のヒートシンク１７にそれぞれ対向し
て設けられた吸気孔２ａを通じて吸い込まれ、シャフト
６の軸に沿って流れて整流器１２およびレギュレータ１
８を冷却し、その後ファン５により遠心方向に曲げられ
て固定子巻線３６の第２コイルエンド部３６ｂを冷却
し、排気孔２ｂより外部に排出される。一方、フロント
側においては、ファン５の回転により、外気が吸気孔１
ａから軸方向に吸い込まれ、その後ファン５により遠心
方向に曲げられて固定子巻線３６の第１コイルエンド部
３６ａを冷却し、排気孔１ｂより外部に排出される。

【００３３】このように、この実施の形態１によれば、
各相の固定子巻線３６は、周回当たり重ね巻で２ターン
を構成する第１および第２巻線３６１、３６２が渡り結
線されて構成され、第１および第２巻線３６１、３６２
の渡り結線接続部（Ｃ）、口出し点（Ｏ）および中性点
（Ｎ）を構成する異形セグメントが第２コイルエンド部
３６ｂの２磁極ピッチに渡る部分に設けられている。そ
こで、後工程でねじれや引っ張り等の応力が加わる４本
のセグメントは、１つのスロット１５ａに２本配置さ
れ、２つのスロット１５ａに１本づつ配置されることに
なる。つまり、後工程で応力の加わる４本のセグメント
が３つのスロット１５ａに分散されることになり、第１
および第２セグメント４１、４２のターン部４１ｃ、４
２ｃを切断した後、渡り結線され、三相交流結線され、
あるいは整流器１２に結線される際に、ねじりや引っ張
り等がセグメントに加わって、スロット１５ａ内の電気
導体の絶縁被膜やコイルエンド部を構成する電気導体の
絶縁被膜を破損する恐れが低減される。その結果、短絡
不良の発生が抑制され、高品質の固定子３５が得られ
る。また、第１巻線３６１および第２巻線３６２は、図
４および図５に示されるように、３スロットシフトして
いるだけで、同一の形状に形成されているので、口出し
線（Ｏ）および中性点（Ｎ）の処理治具が共用でき、生
産性を高めることができる。

【００３４】また、第１および第２巻線３６１、３６２
の渡り結線接続部（Ｃ）が第２コイルエンド部３６ｂの
高さより低い位置に配置されているので、渡り結線接続
部（Ｃ）が第２コイルエンド部３６ｂから軸方向外方に
突出せず、ファン吐出側の通風抵抗が小さくなり、整流
器１２やレギュレータ１８等のリヤ側冷却内蔵物を効果
的に冷却することができる。また、第１および第２巻線
３６１、３６２の渡り結線接続部（Ｃ）が第２コイルエ
ンド部３６ｂの径方向外側に配置されているので、第２
コイルエンド部３６ｂの径方向内側の形状が周方向に渡
って平坦化される。その結果、ファン５および回転子７
と第２コイルエンド部３６ｂとの間に発生する高次数の
不快な干渉音が低減され、風騒音を小さくできる。さら
に、第１および第２セグメント４１、４２のターン４１
ｃ、４２ｃが径方向に重ね合わされることなく周方向に
並んで配列されているので、第２コイルエンド部３６ｂ
の高さが低くなる。その結果、ファン吐出側の通風抵抗
が小さくなり、リヤ側冷却内蔵物を効果的に冷却するこ
とができる。

【００３５】実施の形態２．上記実施の形態１では、第
１および第２巻線３６１、３６２の渡り結線接続部
（Ｃ）が第２コイルエンド部３６ｂの径方向外側に配置
されているものとしているが、この実施の形態２では、
第１および第２巻線３６１、３６２の渡り結線接続部
（Ｃ）が第２コイルエンド部３６ｂの径方向内側に配置
されているものとしている。この場合、渡り結線接続部
（Ｃ）が第２コイルエンド部３６ｂの径方向外側にない
分、固定子巻線３６とブラケット１、２との間の絶縁ス
ペースが大きくなり、固定子巻線３６とブラケット１、
２との間の短絡が確実に防止できる。さらに、渡り結線
接続部（Ｃ）が第２コイルエンド部３６ｂの径方向外側
にない分、固定子巻線３６とブラケット１、２との間隙
を狭めることができ、交流発電機の小型化が図られる。

【００３６】実施の形態３．上記実施の形態１では、第
１および第２巻線３６１、３６２の渡り結線接続部
（Ｃ）が第２コイルエンド部３６ｂの径方向外側に配置
されているものとしているが、この実施の形態３では、
第１および第２巻線３６１、３６２の渡り結線接続部
（Ｃ）が第２コイルエンド部３６ｂの頂部の軸方向外側
に配置されているものとしている。この場合、渡り結線
接続部（Ｃ）が第２コイルエンド部３６ｂの径方向外側
にない分、固定子巻線３６とブラケット１、２との間の
短絡を確実に防止できるとともに、交流発電機の小型化
が図られる。さらに、渡り結線接続部（Ｃ）が第２コイ
ルエンド部３６ｂの径方向内側にない分、ファン５およ
び回転子７と第２コイルエンド部３６ｂとの間に発生す
る高次数の不快な干渉音が低減され、風騒音を小さくで
きる。

【００３７】実施の形態４．図９はこの発明の実施の形
態４に係る車両用交流発電機の固定子における固定子巻
線の１相分の結線状態を示す平面図である。この実施の
形態４による固定子３５Ａの固定子巻線３６Ａでは、図
９に示されるように、３スロット離れた隣り合う２組の
スロット１５ａにおいて、第２セグメント４２がリヤ側
から該２組のスロット１５ａの２番目の位置と４番目の
位置とに挿入され、さらに、Ｕ字状セグメント４３がリ
ヤ側から一方の組のスロット１５ａの３番目の位置同士
に、他方の組のスロット１５ａの１番目の位置同士に挿
入されている。そして、３番目の位置同士に挿入されて
いるＵ字状セグメント４３のターン部が切断されて、そ
れぞれ中性点（Ｎ）および口出し線（Ｏ）を構成してい
る。さらに、１番目の位置同士に挿入されているＵ字状
セグメント４３のターン部が第１および第２巻線の渡り
結線接続部（Ｃ）を構成している。なお、他の構成は上
記実施の形態１と同様に構成されている。

【００３８】この実施の形態４によれば、渡り結線接続
部（Ｃ）がＵ字状セグメント４３のターン部で構成され
ているので、切断されるセグメントが１本ですむととも
に、渡り結線作業も不要となる。その結果、固定子の生
産性を向上させることができるとともに、セグメント切
断時や渡り結線時の応力に起因する短絡不良の発生を抑
えることができる。

【００３９】実施の形態５．図１０はこの発明の実施の
形態５に係る車両用交流発電機の固定子における固定子
巻線の１相分の結線状態を示す平面図である。この実施
の形態５による固定子３５Ｂの固定子巻線３６Ｂは、図
１０に示されるように、小セグメント３２がリヤ側から
３スロット離れた各組のスロット１５ａの２番目の位置
と３番目の位置とに挿入され、さらに、大セグメント３
１がリヤ側から３スロット離れた各組のスロット１５ａ
の１番目の位置と４番目の位置とに挿入されている。そ
して、１つのスロット１５ａ内の２番目の位置から延出
した小セグメント３２の端部３２ｂが、時計回りに３ス
ロット離れた他のスロット１５ａの１番目の位置から延
出した大セグメント３１の端部３１ｂに接合され、さら
に、１つのスロット１５ａの４番目の位置から延出した
大セグメント３１の端部３１ｂは、時計回りに３スロッ
ト離れた他のスロット１５ａの３番目の位置から延出し
た小セグメント３２の端部３２ｂに接合される。つい
で、３スロット離れた隣り合う２組のスロット１５ａに
おいて、各小セグメント３２のターン部が切断される。
さらに、スロット１５ａの２番目の位置に収容されてい
る小セグメント３２の切断端同士が接合され、渡り結線
接続部（Ｃ）を構成する。なお、スロット１５ａの３番
目の位置に収容されている小セグメント３２の切断端が
それぞれ口出し線（Ｏ）および中性点（Ｎ）を構成す
る。これにより、各相の固定子巻線３６Ｂは、スロット
当たり２ターンの重ね巻きの第１および第２巻線を渡り
結線して構成されている。

【００４０】このように、この実施の形態５において
も、各相の固定子巻線３６Ｂにおいて、渡り結線接続部
（Ｃ）、口出し線（Ｏ）および中性点（Ｎ）を構成する
異形セグメントが２磁極ピッチに渡って配設されてお
り、さらに第１および第２巻線は、３スロットシフトし
ているだけで、同一の形状に形成されているので、上記
実施の形態１と同様の効果が得られる。

【００４１】また、ここでは説明していないが、第１お
よび第２巻線の渡り結線接続部（Ｃ）が第２コイルエン
ド部の高さより低い位置に配置されているので、渡り結
線接続部（Ｃ）が第２コイルエンド部から軸方向外方に
突出せず、ファン吐出側の通風抵抗が小さくなり、整流
器１２やレギュレータ１８等のリヤ側冷却内蔵物を効果
的に冷却することができる。また、第１および第２巻線
の渡り結線接続部（Ｃ）が第２コイルエンド部の径方向
外側に配置されているので、第２コイルエンド部の径方
向内側の形状が周方向に渡って平坦化される。その結
果、ファン５および回転子７と第２コイルエンド部との
間に発生する高次数の不快な干渉音が低減され、風騒音
を小さくできる。

【００４２】なお、上記各実施の形態では、毎極毎相当
たりのスロット数が１の３相交流発電機について説明し
ているが、本発明は、毎極毎相当たりのスロット数が２
以上の３相交流発電機や、他の多相交流発電機、例えば
６相交流発電機に適用できることはいうまでもないこと
である。また、上記各実施の形態では、セグメント３
０、４０として平角断面を有する電気導体を用いるもの
としているが、セグメントとして円形断面を有する電気
導体を用いても、同様の効果を奏する。また、上記各実
施の形態では、渡り結線接続部（Ｃ）が第２コイルエン
ド部３６ｂに配置されるものとしているが、渡り結線接
続部（Ｃ）を第１コイルエンド部３６ａに配置しても、
同様の効果を奏する。

【００４３】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００４４】この発明によれば、複数のスロットを持つ
固定子鉄心と、上記スロットに装着された多相の固定子
巻線とを有し、上記固定子巻線は、電気導体からなる複
数のセグメントを接合して構成されており、上記固定子
鉄心の軸方向の一端側に形成され、上記セグメントのタ
ーン部から構成された第２コイルエンド部と、上記固定
子鉄心の軸方向の他端側に形成され、重ね巻を形成する
ように上記セグメントの端部同士を接合して構成された
第１コイルエンド部とを備えた車両用交流発電機の固定
子において、各相の上記固定子巻線は、周回当たり重ね
巻で２ターンを構成する第１および第２巻線が渡り結線
されて構成され、上記第１および第２巻線の渡り結線接
続部、口出し点および中性点を構成するセグメントが上
記第１および第２コイルエンド部の一方の２磁極ピッチ
に渡る部分に設けられているので、渡り結線、交流結
線、あるいは整流器への結線時に、電気導体の絶縁被膜
の破損が抑えられ、短絡不良による品質低下が抑えられ
る車両用交流発電機の固定子が得られる。

【００４５】また、上記第１および第２巻線が同一形状
に形成されているので、口出し線や中性点の処理治具の
共有化が図られ、生産性を向上させることができる。

【００４６】また、上記渡り結線接続部の少なくとも１
つが上記一方のコイルエンド部の高さより低い位置に配
置されているので、ファン吐出側の通風抵抗が小さくな
り、冷却内蔵物を効率よく冷却できるようになる。

【００４７】また、上記渡り結線接続部の少なくとも１
つが上記一方のコイルエンド部の径方向外側に配置され
ているので、ファンや回転子とコイルエンド部との間に
発生する高次数の不快な干渉音が低減され、風騒音を小
さくできる。

【００４８】また、上記渡り結線接続部の少なくとも１
つが上記一方のコイルエンド部の径方向内側に配置され
ているので、固定子巻線とブラケットとの間隙を広くで
き、絶縁性を向上させることができるとともに、固定子
巻線とブラケットとの間の間隙を狭めることで、車両用
交流発電機の小型化を図ることができる。

【００４９】また、上記渡り結線接続部の少なくとも１
つが上記一方のコイルエンド部の頂部の軸方向外側に配
置されているので、固定子巻線とブラケットとの間の絶
縁性が確保され、ファンや回転子とコイルエンド部との
間に発生する高次数の不快な干渉音が低減される。

【００５０】また、上記渡り結線接続部の少なくとも１
つがＵ字状のセグメントで構成されているので、渡り結
線作業が軽減され、生産性を向上させることができると
ともに、渡り結線作業に起因する短絡不良の発生を抑え
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る固定子を適用
した車両用交流発電機の構成を示す断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係る固定子におけ
る固定子巻線の１相分の結線状態をリヤ側から見た平面
図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係る固定子におけ
る固定子巻線を構成するセグメントを模式的に示す斜視
図である。

【図４】 この発明の実施の形態１に係る固定子におけ
る固定子巻線の１相分の部分的な結線状態を示す展開図
である。

【図５】 この発明の実施の形態１に係る固定子におけ
る固定子巻線の１相分の部分的な結線状態を示す展開図
である。

【図６】 この発明の実施の形態１に係る固定子におけ
る固定子巻線の１相分の部分的な結線状態を示す展開図
である。

【図７】 この発明の実施の形態１に係る固定子を適用
した車両用交流発電機における回路図である。

【図８】 この発明の実施の形態１に係る固定子の要部
をリヤ側から見た斜視図である。

【図９】 この発明の実施の形態４に係る固定子におけ
る固定子巻線の１相分の結線状態をリヤ側から見た平面
図である。

【図１０】 この発明の実施の形態５に係る固定子にお
ける固定子巻線の１相分の結線状態をリヤ側から見た平
面図である。

【図１１】 従来の車両用交流発電機に適用される固定
子における固定子巻線の１相分の結線状態をリヤ側から
見た平面図である。

【図１２】 従来の固定子における固定子巻線を構成す
るセグメントを模式的に示す斜視図である。

【図１３】 従来の固定子における固定子巻線の１相分
の部分的な結線状態を示す展開図である。

【図１４】 従来の固定子における固定子巻線の１相分
の部分的な結線状態を示す展開図である。

【図１５】 従来の固定子における固定子巻線の１相分
の部分的な結線状態を示す展開図である。

【符号の説明】

１５ 固定子鉄心、１５ａ スロット、３５、３５Ａ、
３５Ｂ 固定子、３６、３６Ａ、３６Ｂ 固定子巻線、
３６ａ 第１コイルエンド部、３６ｂ 第２コイルエン
ド部、４０ セグメント、４１ 第１セグメント、４１
ｂ 端部、４１ｃ ターン部、４２ 第２セグメント、
４２ｂ 端部、４２ｃ ターン部、４３Ｕ字セグメン
ト、３６１ 第１巻線、３６２ 第２巻線、Ｃ 渡り結
線接続部、Ｏ 口出し線、Ｎ 中性点。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年５月１７日（２０００．５．１
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用交
流発電機の固定子は、複数のスロットを持つ固定子鉄心
と、上記スロットに装着された多相の固定子巻線とを有
し、上記固定子巻線は、電気導体からなる複数のセグメ
ントを接合して構成されており、上記固定子鉄心の軸方
向の一端側に形成され、上記セグメントのターン部から
構成された第２コイルエンド部と、上記固定子鉄心の軸
方向の他端側に形成され、重ね巻を形成するように上記
セグメントの端部同士を接合して構成された第１コイル
エンド部とを備えた車両用交流発電機の固定子におい
て、各相の上記固定子巻線は、１磁極ピッチに相当する
スロット数毎のスロットで構成される同一のスロット群
に挿入された上記セグメントを接合して周回当たり重ね
巻で２ターンに構成された第１および第２巻線を有し、
該第１および第２巻線が渡り結線されて構成され、上記
第１および第２巻線の渡り結線接続部、口出し点および
中性点を構成するセグメントが上記第１および第２コイ
ルエンド部の一方の２磁極ピッチに渡る部分に設けられ
ているものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】この発明によれば、複数のスロットを持つ
固定子鉄心と、上記スロットに装着された多相の固定子
巻線とを有し、上記固定子巻線は、電気導体からなる複
数のセグメントを接合して構成されており、上記固定子
鉄心の軸方向の一端側に形成され、上記セグメントのタ
ーン部から構成された第２コイルエンド部と、上記固定
子鉄心の軸方向の他端側に形成され、重ね巻を形成する
ように上記セグメントの端部同士を接合して構成された
第１コイルエンド部とを備えた車両用交流発電機の固定
子において、各相の上記固定子巻線は、１磁極ピッチに
相当するスロット数毎のスロットで構成される同一のス
ロット群に挿入された上記セグメントを接合して周回当
たり重ね巻で２ターンに構成された第１および第２巻線
を有し、該第１および第２巻線が渡り結線されて構成さ
れ、上記第１および第２巻線の渡り結線接続部、口出し
点および中性点を構成するセグメントが上記第１および
第２コイルエンド部の一方の２磁極ピッチに渡る部分に
設けられているので、渡り結線、交流結線、あるいは整
流器への結線時に、電気導体の絶縁被膜の破損が抑えら
れ、短絡不良による品質低下が抑えられる車両用交流発
電機の固定子が得られる。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１１月９日（２０００．１１．
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用交
流発電機の固定子は、複数のスロットを持つ固定子鉄心
と、上記スロットに装着された多相の固定子巻線とを有
し、上記固定子巻線は、電気導体からなる複数のセグメ
ントを接合して構成されており、上記固定子鉄心の軸方
向の一端側に形成され、上記セグメントのターン部から
構成された第２コイルエンド部と、上記固定子鉄心の軸
方向の他端側に形成され、重ね巻を形成するように上記
セグメントの端部同士を接合して構成された第１コイル
エンド部とを備えた車両用交流発電機の固定子におい
て、各相の上記固定子巻線は、１磁極ピッチに相当する
スロット数毎のスロットで構成される同一のスロット群
に挿入された上記セグメントを接合して周回当たり重ね
巻で２ターンに構成された第１および第２巻線を有し、
該第１および第２巻線が渡り結線されて構成され、上記
第１および第２巻線の渡り結線接続部、口出し点および
中性点を構成するセグメントが２磁極ピッチに渡るスロ
ットから上記固定子鉄心の軸方向の一端側および他端側
の一方側に引き出されているものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】この発明によれば、複数のスロットを持つ
固定子鉄心と、上記スロットに装着された多相の固定子
巻線とを有し、上記固定子巻線は、電気導体からなる複
数のセグメントを接合して構成されており、上記固定子
鉄心の軸方向の一端側に形成され、上記セグメントのタ
ーン部から構成された第２コイルエンド部と、上記固定
子鉄心の軸方向の他端側に形成され、重ね巻を形成する
ように上記セグメントの端部同士を接合して構成された
第１コイルエンド部とを備えた車両用交流発電機の固定
子において、各相の上記固定子巻線は、１磁極ピッチに
相当するスロット数毎のスロットで構成される同一のス
ロット群に挿入された上記セグメントを接合して周回当
たり重ね巻で２ターンに構成された第１および第２巻線
を有し、該第１および第２巻線が渡り結線されて構成さ
れ、上記第１および第２巻線の渡り結線接続部、口出し
点および中性点を構成するセグメントが２磁極ピッチに
渡るスロットから上記固定子鉄心の軸方向の一端側およ
び他端側の一方側に引き出されているので、渡り結線、
交流結線、あるいは整流器への結線時に、電気導体の絶
縁被膜の破損が抑えられ、短絡不良による品質低下が抑
えられる車両用交流発電機の固定子が得られる。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のスロットを持つ固定子鉄心と、上
   記スロットに装着された多相の固定子巻線とを有し、 上記固定子巻線は、電気導体からなる複数のセグメント
   を接合して構成されており、上記固定子鉄心の軸方向の
   一端側に形成され、上記セグメントのターン部から構成
   された第２コイルエンド部と、上記固定子鉄心の軸方向
   の他端側に形成され、重ね巻を形成するように上記セグ
   メントの端部同士を接合して構成された第１コイルエン
   ド部とを備えた車両用交流発電機の固定子において、 各相の上記固定子巻線は、周回当たり重ね巻で２ターン
   を構成する第１および第２巻線が渡り結線されて構成さ
   れ、上記第１および第２巻線の渡り結線接続部、口出し
   点および中性点を構成するセグメントが上記第１および
   第２コイルエンド部の一方の２磁極ピッチに渡る部分に
   設けられていることを特徴とする車両用交流発電機の固
   定子。
2. 【請求項２】 上記第１および第２巻線が同一形状に形
   成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用交
   流発電機の固定子。
3. 【請求項３】 上記渡り結線接続部の少なくとも１つが
   上記一方のコイルエンド部の高さより低い位置に配置さ
   れていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
   車両用交流発電機の固定子。
4. 【請求項４】 上記渡り結線接続部の少なくとも１つが
   上記一方のコイルエンド部の径方向外側に配置されてい
   ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに
   記載の車両用交流発電機の固定子。
5. 【請求項５】 上記渡り結線接続部の少なくとも１つが
   上記一方のコイルエンド部の径方向内側に配置されてい
   ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに
   記載の車両用交流発電機の固定子。
6. 【請求項６】 上記渡り結線接続部の少なくとも１つが
   上記一方のコイルエンド部の頂部の軸方向外側に配置さ
   れていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
   車両用交流発電機の固定子。
7. 【請求項７】 上記渡り結線接続部の少なくとも１つが
   Ｕ字状のセグメントで構成されていることを特徴とする
   請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の車両用交流発
   電機の固定子。