JP2001298888A - 車両用交流発電機 - Google Patents

車両用交流発電機

Info

Publication number
JP2001298888A
JP2001298888A JP2000111964A JP2000111964A JP2001298888A JP 2001298888 A JP2001298888 A JP 2001298888A JP 2000111964 A JP2000111964 A JP 2000111964A JP 2000111964 A JP2000111964 A JP 2000111964A JP 2001298888 A JP2001298888 A JP 2001298888A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
stator
slot
slots
coil end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000111964A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3894411B2 (ja
Inventor
Atsushi Ohashi
篤志 大橋
Yoshito Asao
淑人 浅尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2000111964A priority Critical patent/JP3894411B2/ja
Priority to US09/697,495 priority patent/US6424071B1/en
Publication of JP2001298888A publication Critical patent/JP2001298888A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3894411B2 publication Critical patent/JP3894411B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、回転子内を流通する冷却風の流
れを抑えて発電機の冷却性を向上させる車両用交流発電
機の固定子を得る。 【解決手段】 フロント側およびリヤ側のコイルエンド
群35f、35rを構成する各コイルエンド36、37
は、3スロット数離れた2つのスロット15aからそれ
ぞれ延出する一対の根元部36a、37aと、それぞれ
の根元部36a、37aから曲げられて周方向に延びる
一対の傾斜部36b、37bと、一対の傾斜部36b、
37bの先端同士を接続する連結部36cとからなる接
続パターンに形成されている。そして、コイルエンド3
6、37の内周側に位置する傾斜部36b、37bは、
ファン回転方向の前方に傾いている。

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、車両用交流発電
機に関し、特に回転子内を流通する冷却風の流量を低減
して、固定子を効率的に冷却できる車両用交流発電機の
固定子巻線のコイルエンド群構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の車両用交流発電機を示す断
面図である。従来の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8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の出力電圧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8に電気的に接続され、固定子
8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。
【0003】回転子7は、電流を流して磁束を発生する
回転子巻線13と、この回転子巻線13を覆うように設
けられ、回転子巻線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。固定子8は、固定子鉄心15と、この固定子鉄心1
5に導線を巻回してなり、回転子7の回転に伴い、回転
子7からの磁束の変化で交流が生じる固定子巻線16と
から構成されている。
【0004】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を介して回転子巻線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16に回転磁界が与えられ、固定子巻線16に
起電力が発生する。この交流の起電力が整流器12を通
って直流に整流されるとともに、その出力がレギュレー
タ18により調整され、バッテリに充電される。
【0005】車両用交流発電機においては、固定子巻線
16、整流器12およびレギュレータ18等は、発電
中、常に発熱している。そこで、発電により発生する熱
を冷却するために、吸気孔1a、2aおよび排気孔1
b、2bがフロントブラケット1およびリヤブラケット
2に設けられている。リヤ側においては、ファン5の回
転により、冷却風の流れQRが形成され、整流器12、
レギュレータ18および固定子巻線16のリヤ側コイル
エンド群16rを冷却している。つまり、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て整流器1
2およびレギュレータ18を冷却し、その後ファンブレ
ード5aを内径側から外径側に通って固定子巻線16の
リヤ側のコイルエンド群16rを冷却して、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、冷却風の流れQFが形成され、
固定子巻線16のフロント側コイルエンド群16fを冷
却している。つまり、ファン5の回転により、外気が吸
気孔1aから軸方向に吸い込まれ、その後ファンブレー
ド5aを内径側から外径側に通って固定子巻線16のフ
ロント側のコイルエンド群16fを冷却して、排気孔1
bより外部に排出される。さらに、リヤ側とフロント側
との圧力差に起因する回転子7内を流れる冷却風の流れ
Rtが生じ、回転子7を冷却している。
【0006】ここで、固定子巻線16は、発熱度合いが
高く、高温度となるとその出力特性が低下してしまうこ
とから、そのコイルエンド群16f、16rをファンブ
レード5aと排気孔1b、2bとの間に位置させ、確実
に冷却できるように構成されている。
【0007】ついで、従来の車両用交流発電機に適用さ
れる固定子巻線構造について図6を参照しつつ説明す
る。なお、図6は従来の固定子を内周側から見た要部拡
大図である。図6において、固定子鉄心15は、円筒状
に成形され、溝方向を軸方向とするスロット15aが内
周側に開口するようにして周方向に等角ピッチで複数設
けられている。固定子巻線16は、3スロット数離れて
対をなす各スロット15aの対に挿入されたコイルセグ
メント29の開放端部29c同士をアーク溶接等により
接合して、所定の巻線構造を採るように構成されてい
る。各コイルセグメント29は、図7に示されるよう
に、絶縁被覆された銅等からなる短尺の円形断面の導体
を一対の直線部29aを略V字状のターン部29bで連
結してなる略U字状に成形されたものである。
【0008】そして、固定子鉄心15のフロント側で
は、3スロット数離れた2つのスロット15aからそれ
ぞれ延出する一対の根元部24aと、それぞれの根元部
24aから曲げられて周方向に延びる一対の傾斜部24
bと、一対の傾斜部24bの先端同士を接続する連結部
24cとからなる接続パターンに形成されたコイルエン
ド24が、周方向に配列されてフロント側のコイルエン
ド群16fを構成している。なお、連結部24cはコイ
ルセグメント29の開放端部29c同士の接合部に相当
する。一方、固定子鉄心15のリヤ側では、3スロット
数離れた2つのスロット15aからそれぞれ延出する一
対の根元部25aと、それぞれの根元部25aから曲げ
られて周方向に延びる一対の傾斜部25bと、一対の傾
斜部25bの先端同士を接続する連結部25cとからな
る接続パターンに形成されたコイルエンド25が、周方
向に配列されてリヤ側のコイルエンド群16rを構成し
ている。なお、コイルエンド25はコイルセグメント2
9のターン部29bに相当する。
【0009】このように構成された固定子巻線16で
は、コイルエンド群16f、16rの内周面がファンブ
レード5aに対向し、ファンブレード対向面を構成して
いる。そして、ファンブレード対向面を構成するコイル
エンド24、25の傾斜部24b、25b、即ちコイル
エンド24、25の内周側に位置する傾斜部24b、2
5bが、互いに平行に、かつ、固定子鉄心15の軸心に
対して所定角度で傾いている。
【0010】ここで、従来の固定子巻線16の製造方法
について図8および図9を参照しつつ説明する。まず、
コイルセグメント29が、図8に示されるように、3ス
ロット離れた各組のスロット15a内にリヤ側から挿入
される。この時、各コイルセグメント29は、1つのス
ロット15a内のスロット深さ方向の内周側と、3スロ
ット離れたもう1つのスロット15a内のスロット深さ
方向の外周側とに挿入される。そして、スロット15a
からフロント側に延出した各コイルセグメント29の開
放端部29c側が外開きとなるように周方向外側に曲げ
られる。ついで、図9に示されるように、隣り合うコイ
ルセグメント29の開放端部29c同士が接合され、1
ターンの巻線が2組作製される。そして、2組の巻線が
直列に接続されて、導体が3スロット毎のスロット15
aに波巻きに巻装された2ターンの1相分の巻線群が作
製される。この時、固定子鉄心15のフロント側では、
隣り合うコイルセグメント29の開放端部29cは径方
向に重ね合わされて接合され、コイルセグメント29の
導体が接合部で見かけ上内周側から外周側に折り返され
ているように構成されている。一方、固定子鉄心15の
リヤ側では、コイルセグメント29の導体がターン部2
9bで内周側から外周側に折り返されているように構成
されている。同様にして、他の2相分の巻線群が作製さ
れる。各相の巻線群は、コイルセグメント29を挿入す
るスロット15aが1スロットずつずれている。このよ
うに作製された3相の巻線群をY結線やΔ結線等の三相
交流結線して固定子巻線16が構成されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従来の車両用交流発電
機では、固定子巻線16のコイルエンド群16f、16
rを構成するコイルエンド24、25の内周側に位置す
る傾斜部24b、25bを構成する導体が、互いに平行
に、かつ、固定子鉄心15の軸心に対して所定角度で傾
いている。つまり、内周側の傾斜部24bを構成する導
体がファン回転方向の前方に傾き、内周側の傾斜部25
bを構成する導体がファン回転方向の後方に傾いてい
る。そこで、フロント側においては、ファン5から吐出
される冷却風が内周側の傾斜部24bの内周表面に沿っ
て滑らかに流れる。一方、リヤ側においては、ファン5
から吐出される冷却風が内周側の傾斜部25bの内周表
面と干渉し、通風抵抗の増大をもたらす。その結果、フ
ロント側とリヤ側との通風抵抗のアンバランスによって
フロント側とリヤ側との間の圧力差が大きくなり、回転
子7内を流れる冷却風の流れQRtが増大してしまう。そ
こで、QRtによる回転子内の圧力損失が増加することに
よってフロント側およびリヤ側から吸入される空気の全
体流量が減少してしまう。リヤ側吸入量の一部が回転子
内に流れ込むので、コイルエンド群16rを冷却する冷
却風の流量が減少し、コイルエンド群16rを十分に冷
却できなくなるという不具合があった。
【0012】また、このファン5から吐出される冷却風
は、図10のA部に示されるように、軸方向に速度分布
を有している。そして、このファン5から吐出される冷
却風は、ファン5開放側に近いブレード5a先端におけ
る速度が速いので、軸方向先端側に流れる成分も有して
いる。そこで、ブレード対向面に位置するリヤ側のコイ
ルエンド25の内周側の傾斜部25bがすべてファン5
の回転方向の後方に傾いているので、冷却風の軸方向先
端側に流れる成分との干渉のため、風騒音が大きくなる
とともに、通風抵抗が増大して全体風量が落ち、整流器
12やレギュレータ18などのファン吸入側冷却物の温
度上昇を抑えることができなくなるという不具合があっ
た。また、ブレード対向面に位置するフロント側のコイ
ルエンド24の内周側の傾斜部24bがすべてファン5
の回転方向の前方に傾いているので、ファン5から吐出
される冷却風が内周側の傾斜部24bの内周表面に沿っ
て滑らかに流れ、コイルエンド24から冷却風への熱伝
達が促進されず、固定子8の温度上昇を抑えることがで
きなくなるという不具合があった。
【0013】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、コイルエンドの内周側の傾斜部
を構成する導体の傾きをファン吐出側の速度分布に合致
させ、フロント側とリヤ側との間の圧力差を抑えて回転
子内を流れる冷却風の流れQ Rtを低減し、コイルエンド
群を冷却する冷却風の十分な流量を確保して、固定子の
温度上昇を抑えることができる車両用交流発電機を提供
することを目的とする。また、フロント側およびリヤ側
のコイルエンド群のブレード対向面に位置する導体をフ
ァン回転方向の前方に傾かせて、風騒音を低減できると
ともに、吸入側内蔵物の冷却性を向上させることができ
る車両用交流発電機を提供することを目的とする。さら
に、フロント側およびリヤ側のコイルエンド群のブレー
ド対向面に位置する導体をファン回転方向の後方に傾か
せて、コイルエンドから冷却風への熱伝達の促進が図ら
れ、固定子の冷却性を向上させることができる車両用交
流発電機を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用交
流発電機は、回転周方向に沿ってNS極を形成する回転
子と、軸方向に延びるスロットが周方向に複数形成され
て上記回転子の外周に配置された円筒状の固定子鉄心お
よびこの固定子鉄心に装着された固定子巻線を有する固
定子と、上記回転子と上記固定子とを支持するブラケッ
トと、上記回転子の軸方向両端部に固着されたファンと
を備えた交流発電機において、上記固定子巻線は、素線
が1つの上記スロットからスロット外に引き出され、ス
ロット外で折り返されて、所定スロット離れた他のスロ
ットに入るように上記固定子鉄心に巻装された複数の巻
線を備え、1つの上記スロットからスロット外に引き出
され、スロット外で折り返されて、所定スロット離れた
他のスロットに入る上記素線の接続パターンにより構成
されたコイルエンドが、上記固定子鉄心のフロント側お
よびリヤ側で、周方向に整列して配列されてコイルエン
ド群を構成しており、フロント側およびリヤ側の上記コ
イルエンド群のブレード対向面に位置する上記コイルエ
ンドの部位が、ファン回転方向に関して同一の方向に傾
いているものである。
【0015】また、フロント側およびリヤ側の上記コイ
ルエンド群のブレード対向面に位置する上記コイルエン
ドの部位が、ファン回転方向の前方に傾いているもので
ある。
【0016】また、フロント側およびリヤ側の上記コイ
ルエンド群のブレード対向面に位置する上記コイルエン
ドの部位が、ファン回転方向の後方に傾いているもので
ある。
【0017】また、上記素線が平角導体で作製されてい
るものである。
【0018】また、上記コイルエンド群において、上記
コイルエンドが互いに周方向に離間しているものであ
る。
【0019】また、上記素線は略U字状のコイルセグメ
ントであり、上記固定子巻線は、該コイルセグメントが
所定スロット離れて対をなす各組の上記スロット対に挿
入され、該コイルセグメントの開放端部を接合して構成
されているものである。
【0020】また、上記素線は略U字状のコイルセグメ
ントであり、上記固定子巻線は、該コイルセグメントが
所定スロット離れて対をなす各組の上記スロット対に上
記固定子鉄心の一端側から挿入され、上記固定子鉄心の
他端側に延出する該コイルセグメントの開放端部を接合
して構成され、フロント側およびリヤ側の上記コイルエ
ンド群のブレード対向面に位置する上記コイルエンドの
部位が、ファン回転方向の前方に傾いているものであ
る。
【0021】
【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はこの発明の実施例1に係る車両用
交流発電機に適用される固定子を内周側からみた要部拡
大図である。図1において、固定子34は、固定子鉄心
15と、固定子鉄心15に巻装された固定子巻線35と
から構成されている。そして、固定子鉄心15は、円筒
状に成形され、溝方向を軸方向とするスロット15aが
内周側に開口するようにして周方向に等角ピッチで複数
設けられている。また、固定子巻線35は、3スロット
数離れて対をなす各スロット15aの対に挿入された素
線としてのコイルセグメント30の開放端部30c同士
をアーク溶接等により接合して、所定の巻線構造を採る
ように構成されている。各コイルセグメント30は、図
2に示されるように、絶縁被覆された銅等からなる短尺
の平角導体を一対の直線部30aを略V字状のターン部
30bで連結してなる略U字状に成形されたものであ
る。
【0022】そして、固定子鉄心15のフロント側で
は、3スロット数離れた2つのスロット15aからそれ
ぞれ延出する一対の根元部36aと、それぞれの根元部
36aから曲げられて周方向に延びる一対の傾斜部36
bと、一対の傾斜部36bの先端同士を接続する連結部
36cとからなる接続パターンに形成されたコイルエン
ド36が、周方向に配列されてフロント側のコイルエン
ド群35fを構成している。なお、連結部36cはコイ
ルセグメント30の開放端部30c同士の接合部に相当
する。一方、固定子鉄心15のリヤ側では、3スロット
数離れた2つのスロット15aからそれぞれ延出する一
対の根元部37aと、それぞれの根元部37aから曲げ
られて周方向に延びる一対の傾斜部37bと、一対の傾
斜部37bの先端同士を接続する連結部37cとからな
る接続パターンに形成されたコイルエンド37が、周方
向に配列されてリヤ側のコイルエンド群35rを構成し
ている。なお、コイルエンド37はコイルセグメント3
0のターン部30bに相当する。
【0023】つぎに、この固定子巻線35の巻線構造に
ついて図3を参照しつつ説明する。図3はこの発明の実
施の形態1に係る固定子巻線の1相分の結線状態を説明
するリヤ側平面図であり、図3においてリヤ側の結線状
態を実線で示し、フロント側の結線状態を点線で示して
いる。まず、コイルセグメント30が3スロット離れた
1組のスロット対に、例えば34番と1番のスロット1
5aにリヤ側から2本ずつ挿入される。この時、1本の
コイルセグメント30は、34番のスロット15a内の
スロット深さ方向の内周側から1番目の位置(以降、1
番地とする)と、1番のスロット15a内のスロット深
さ方向の内周側から4番目の位置(以降、4番地とす
る)とに挿入され、もう1本のコイルセグメント30
は、34番のスロット15a内のスロット深さ方向の内
周側から2番目の位置(以降、2番地とする)と、1番
のスロット15a内のスロット深さ方向の内周側から3
番目の位置(以降、3番地とする)とに挿入される。さ
らに、コイルセグメント30が3スロット離れた他の組
のスロット対に、リヤ側から2本ずつ挿入される。この
時、1本のコイルセグメント30が、一方のスロット1
5a内の1番地と、他方のスロット15a内の3番地と
に挿入され、もう1本のコイルセグメント30が、一方
のスロット15a内の2番地と、他方のスロット15a
内の4番地とに挿入される。これにより、各スロット1
5a内には、コイルセグメント30の直線部30aが矩
形断面の長手方向を径方向に揃えて径方向に1列にに4
本並んで収納されている。
【0024】ついで、34番と1番のスロット対の1番
地と4番地とに挿入されたコイルセグメント30の開放
端部30c側が図3中時計回り方向に曲げられ、2番地
と3番地とに挿入されたコイルセグメント30の開放端
部側が図3中反時計回り方向に曲げられる。さらに、3
スロット離れた他の組のスロット対の1番地と3番地と
に挿入されたコイルセグメント30の開放端部30c側
が周方向内方に、即ち互いに接近する方向に曲げられ
る。さらに、2番地と4番地とに挿入されたコイルセグ
メント30の開放端部30c側が周方向外方に(外開き
状に)、即ち互いに離反する方向に曲げられる。
【0025】そして、固定子鉄心15のフロント側にお
いて、1つのスロット15a内の1番地からフロント側
に延出するコイルセグメント30の開放端部30cと、
3スロット離れたスロット15a内の2番地からフロン
ト側に延出するコイルセグメント30の開放端部30c
とが、径方向に重ねられて接合される。同様に、1つの
スロット15a内の3番地からフロント側に延出するコ
イルセグメント30の開放端部30cと、3スロット離
れたスロット15a内の4番地からフロント側に延出す
るコイルセグメント30の開放端部30cとが、径方向
に重ねられて接合される。これらの接合部は図3中黒丸
で示されている。さらに、34番と1番のスロット対の
1番地と4番地とに挿入されたコイルセグメント30の
ターン部30bが切断される。これにより、周回当たり
2ターンの重ね巻きされた2組の巻線を直列に接続した
4ターンの1相分の巻線群50が作製される。この時、
34番と1番のスロット対の1番地と4番地とに挿入さ
れたコイルセグメント30の切断端がそれぞれ1相分の
巻線群50の口出し線(O)および中性点リード線
(N)となる。
【0026】同様にして、他の2相分の巻線群が作製さ
れる。各相の巻線群50は、コイルセグメント30を挿
入するスロット15aが1スロットずつずれている。こ
のように作製された3相の巻線群50の各中性点リード
線を結線して(三相交流結線して)固定子巻線35が構
成される。
【0027】このように構成された固定子巻線35で
は、リヤ側のコイルエンド群35rを構成する各コイル
エンド37が、連結部37c(ターン部37b)で内周
側から外周側に折り返されているので、コイルエンド3
7は互いに所定の間隙を持って周方向に2列に並んで整
然と配列される。同様に、フロント側のコイルエンド群
35fを構成する各コイルエンド36が、連結部36c
(開放端部30c同士の接合部)で内周側から外周側に
折り返されているので、コイルエンド36は互いに所定
の間隙をもって周方向に2列に並んで整然と配列され
る。また、コイルエンド群35f、35rの内周面がフ
ァンブレード5aに対向し、ファンブレード対向面を構
成している。そして、ファンブレード対向面を構成する
コイルエンド36、37の傾斜部36b、37b、即ち
コイルエンド36、37の内周側に位置する傾斜部36
b、37bが、共にファン回転方向の前方に傾いてお
り、ファン5の吐出側の速度分布に合致している。
【0028】このように構成された固定子34は、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
る。なお、この実施の形態1による車両用交流発電機
は、固定子8に代えて固定子34を用いている点を除い
て図5に示される車両用交流発電機と同様に構成されて
いる。
【0029】つぎに、この車両用交流発電機における冷
却風の流れについて説明する。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1
9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て
整流器12およびレギュレータ18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35の
リヤ側のコイルエンド群35rを冷却し、排気孔2bよ
り外部に排出される。そして、コイルエンド37の内周
側の傾斜部37bがファン回転方向の前方に傾いている
ので、ファン5から吐出された冷却風は、内周側の傾斜
部37bの内周表面に沿って滑らかに流れる。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1a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35のフロント側の
コイルエンド群35fを冷却し、排気孔1bより外部に
排出される。そして、コイルエンド36の内周側の傾斜
部36bがファン回転方向の前方に傾いているので、フ
ァン5から吐出された冷却風は、内周側の傾斜部36b
の内周表面に沿って滑らかに流れる。
【0030】このように、この実施の形態1による固定
子巻線35は、フロント側およびリヤ側のコイルエンド
群35f、35rを構成する各コイルエンド36、37
導体が、連結部36c、37cで内周側から外周側に折
り返されている。そこで、コイルエンド36、37は連
結部36c、37c付近で周方向に並んで整然と配列さ
れる。つまり、コイルエンド群35f、35rを構成す
るコイルエンド36、37が全周にわたって同形状とな
り、整列性が高められる。
【0031】また、コイルエンド群35f、35rのフ
ァンブレード対向面に位置するコイルエンド36、37
の部位(内周側の傾斜部36b、37b)がファン回転
方向に関して同一の方向に傾いている。つまり、内周側
傾斜部36b、37bはともにファン回転方向に関して
前方に傾いており、ファン5の吐出側の速度分布に合致
している。そこで、フロント側およびリヤ側のファン5
から吐出する冷却風は内周側傾斜部36b、37bの内
周表面に沿って滑らかに流れて通風抵抗の増大が抑えら
れる。その結果、フロント側とリヤ側との圧力差がなく
なるので、回転子7内を流通する冷却風の流量が少なく
なり、回転子内の圧力損失が減少するために全体風量が
増し、発電機の温度上昇を抑えることができる。この
時、フロント側およびリヤ側のファン5から吐出する冷
却風は内周側傾斜部36b、37bの内周表面に沿って
滑らかに流れ、コイルエンド36、37から冷却風への
熱伝達の促進が低下するが、全体風量が増加するので、
結果的に固定子34の温度上昇を抑えることができる。
【0032】また、フロント側およびリヤ側において
は、ファン吐出側の通風抵抗が小さくなるので、冷却風
の風量が増え、整流器12やレギュレータ18等のファ
ン吸入側内蔵物の温度上昇が抑えられる。また、フロン
ト側およびリヤ側においては、ファン5から吐出する冷
却風がコイルエンド36、37の内周側傾斜部36b、
37bの内周表面に沿って滑らかに流れるので、冷却風
との干渉がなくなり、風騒音を抑えることができる。ま
た、固定子巻線35が略U字状のコイルセグメント30
から構成されているので、固定子巻線35を固定子鉄心
15に簡易に巻装でき、組立性を向上させることができ
るとともに、過度の曲げ加工が不要となり、コイル間の
ショートやコイル断線などが発生せず、信頼性を向上さ
せることができる。また、全てのコイルセグメント30
をリヤ側からスロット15aに挿入しているので、開放
端部30c同士の接合作業がフロント側から行うことが
でき、接合作業性が向上される。
【0033】また、コイルセグメント30が平角導体で
作製されているので、コイルエンド36、37による冷
却風の誘導効果が大きくなり、冷却風が内周側傾斜部3
6b、37bの内周表面に沿ってより滑らかに流れるよ
うになる。その結果、冷却風との干渉がなくなり、風騒
音をより抑えることができる。また、コイルエンド3
6、37が周方向に離間して配列されているので、コイ
ルエンド36、37による冷却風の誘導効果が大きくな
る。これにより、冷却風が内周側の傾斜部36b、37
bに沿って滑らかに流れるようになり、風騒音をより抑
えることができる。また、コイルセグメント30の開放
端部30cの接合部は、外径形状が大きくなり、冷却風
との干渉により風騒音を増大させる要因となる。しか
し、開放端部30cの接合部側のコイルエンド36がフ
ァン回転方向の前方に傾いているので、該接合部と冷却
風との干渉が低減され、風騒音の悪化を抑えることがき
る。
【0034】実施の形態2.この実施の形態2による固
定子34Aでは、図3に示されるように、固定子巻線3
5Aのフロント側およびリヤ側のコイルエンド群35
f、35rのファンブレード対向面を構成するコイルエ
ンド36、37の傾斜部36b、37b、即ちコイルエ
ンド36、37の内周側に位置する傾斜部36b、37
bが、共にファン回転方向の後方に傾いている。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。
【0035】この実施の形態2では、コイルエンド群3
5f、35rを構成するコイルエンド36、37の内周
側傾斜部36b、37bがともにファン回転方向に関し
て同一方向に傾いているので、フロント側とリヤ側との
圧力差がなくなり、回転子内の圧力損失が減少する。従
って、この実施の形態2においても、回転子7内を流通
する冷却風の流量が少なくなり、全体風量が増し、発電
機の温度上昇を抑えることができる。また、フロント側
およびリヤ側のコイルエンド群35f、35rを構成す
るコイルエンド36、37の内周側傾斜部36b、37
bがともにファン回転方向の後方に傾いているので、フ
ァン5から吐出する冷却風が内周側傾斜部36b、37
bの内周表面に衝突して、コイルエンド36、37から
冷却風への熱伝達の促進が図られ、固定子34の温度上
昇を抑えることができる。
【0036】なお、この発明では、冷却風の誘導効果の
点から平角導体からなるコイルセグメント30を用いる
ことが望ましいが、フロント側およびリヤ側のコイルエ
ンドの内周側の傾斜部をファン回転方向に関して同一方
向に傾けていれば、円形断面の導体からなるコイルセグ
メントを用いてもよい。また、各実施の形態では、多数
本のコイルセグメント30を所定の巻線構造を採るよう
に結線して固定子巻線を構成するものとしているが、複
数本の導線を所定の巻線構造を採るように固定子鉄心に
巻装して固定子巻線を構成しても良い。
【0037】
【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、以下に記載されているような効果を奏する。
【0038】この発明によれば、回転周方向に沿ってN
S極を形成する回転子と、軸方向に延びるスロットが周
方向に複数形成されて上記回転子の外周に配置された円
筒状の固定子鉄心およびこの固定子鉄心に装着された固
定子巻線を有する固定子と、上記回転子と上記固定子と
を支持するブラケットと、上記回転子の軸方向両端部に
固着されたファンとを備えた交流発電機において、上記
固定子巻線は、素線が1つの上記スロットからスロット
外に引き出され、スロット外で折り返されて、所定スロ
ット離れた他のスロットに入るように上記固定子鉄心に
巻装された複数の巻線を備え、1つの上記スロットから
スロット外に引き出され、スロット外で折り返されて、
所定スロット離れた他のスロットに入る上記素線の接続
パターンにより構成されたコイルエンドが、上記固定子
鉄心のフロント側およびリヤ側で、周方向に整列して配
列されてコイルエンド群を構成しており、フロント側お
よびリヤ側の上記コイルエンド群のブレード対向面に位
置する上記コイルエンドの部位が、ファン回転方向に関
して同一の方向に傾いているので、フロント側とリヤ側
との圧力差がなくなり、回転子内を流通する冷却風の風
量が少なくなることによって回転子内の圧力損失が減少
し、全体風量が増大して、ファン吸入側内蔵物や固定子
を効果的に冷却できる車両用交流発電機が得られる。
【0039】また、フロント側およびリヤ側の上記コイ
ルエンド群のブレード対向面に位置する上記コイルエン
ドの部位が、ファン回転方向の前方に傾いているので、
風騒音を低減できるとともに、ファン吸入側内蔵物の冷
却性を向上させることができる。
【0040】また、フロント側およびリヤ側の上記コイ
ルエンド群のブレード対向面に位置する上記コイルエン
ドの部位が、ファン回転方向の後方に傾いているので、
コイルエンドから冷却風への熱伝達の促進が図られ、固
定子の冷却性を向上させることができる。
【0041】また、上記素線が平角導体で作製されてい
るので、コイルエンドによる冷却風の誘導効果が大きく
なる。
【0042】また、上記コイルエンド群において、上記
コイルエンドが互いに周方向に離間しているので、コイ
ルエンドによる冷却風の誘導効果が大きくなるととも
に、風騒音の低減が図られる。
【0043】また、上記素線は略U字状のコイルセグメ
ントであり、上記固定子巻線は、該コイルセグメントが
所定スロット離れて対をなす各組の上記スロット対に挿
入され、該コイルセグメントの開放端部を接合して構成
されているので、固定子巻線の固定子鉄心への巻装が簡
易にでき、組立性を向上させる。
【0044】また、上記素線は略U字状のコイルセグメ
ントであり、上記固定子巻線は、該コイルセグメントが
所定スロット離れて対をなす各組の上記スロット対に上
記固定子鉄心の一端側から挿入され、上記固定子鉄心の
他端側に延出する該コイルセグメントの開放端部を接合
して構成され、フロント側およびリヤ側の上記コイルエ
ンド群のブレード対向面に位置する上記コイルエンドの
部位が、ファン回転方向の前方に傾いているので、開放
端部同士の接合部と冷却風との干渉が少なくなり、風騒
音の悪化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に係る車両用交流発
電機に適用される固定子を内周側から見た要部拡大図で
ある。
【図2】 この発明の実施の形態1に係る車両用交流発
電機に適用されるコイルセグメントを示す斜視図であ
る。
【図3】 この発明の実施の形態1に係る車両用交流発
電機に適用される固定子巻線の1相分の結線状態を説明
するリヤ側平面図である。
【図4】 この発明の実施の形態2に係る車両用交流発
電機に適用される固定子を内周側から見た要部拡大図で
ある。
【図5】 従来の車両用交流発電機を示す断面図であ
る。
【図6】 従来の車両用交流発電機に適用される固定子
を内周側から見た要部拡大図である。
【図7】 従来の固定子巻線に適用されるコイルセグメ
ントを示す斜視図である。
【図8】 従来の固定子の製造方法を説明する図であ
る。
【図9】 従来の固定子の製造方法を説明する図であ
る。
【図10】 一般的な車両用交流発電機における冷却風
の流れを説明する斜視図である。
【符号の説明】
1 フロントブラケット、2 リヤブラケット、5 フ
ァン、7 回転子、15 固定子鉄心、15a スロッ
ト、30 コイルセグメント(素線)、30c開放端
部、34、34A 固定子、35、35A 固定子巻
線、35f、35rコイルエンド群、36、37 コイ
ルエンド。
フロントページの続き Fターム(参考) 5H603 AA12 BB02 BB09 CA01 CA05 CB03 CD06 CD22 CE02 EE01 5H619 AA11 BB02 BB10 BB17 PP02 PP14 PP25

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転周方向に沿ってNS極を形成する回
    転子と、軸方向に延びるスロットが周方向に複数形成さ
    れて上記回転子の外周に配置された円筒状の固定子鉄心
    およびこの固定子鉄心に装着された固定子巻線を有する
    固定子と、上記回転子と上記固定子とを支持するブラケ
    ットと、上記回転子の軸方向両端部に固着されたファン
    とを備えた交流発電機において、 上記固定子巻線は、素線が1つの上記スロットからスロ
    ット外に引き出され、スロット外で折り返されて、所定
    スロット離れた他のスロットに入るように上記固定子鉄
    心に巻装された複数の巻線を備え、 1つの上記スロットからスロット外に引き出され、スロ
    ット外で折り返されて、所定スロット離れた他のスロッ
    トに入る上記素線の接続パターンにより構成されたコイ
    ルエンドが、上記固定子鉄心のフロント側およびリヤ側
    で、周方向に整列して配列されてコイルエンド群を構成
    しており、 フロント側およびリヤ側の上記コイルエンド群のブレー
    ド対向面に位置する上記コイルエンドの部位が、ファン
    回転方向に関して同一の方向に傾いていることを特徴と
    する交流発電機。
  2. 【請求項2】 フロント側およびリヤ側の上記コイルエ
    ンド群のブレード対向面に位置する上記コイルエンドの
    部位が、ファン回転方向の前方に傾いていることを特徴
    とする請求項1記載の車両用交流発電機。
  3. 【請求項3】 フロント側およびリヤ側の上記コイルエ
    ンド群のブレード対向面に位置する上記コイルエンドの
    部位が、ファン回転方向の後方に傾いていることを特徴
    とする請求項1記載の車両用交流発電機。
  4. 【請求項4】 上記素線が平角導体で作製されているこ
    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。
  5. 【請求項5】 上記コイルエンド群において、上記コイ
    ルエンドが互いに周方向に離間していることを特徴とす
    る請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の車両用交流
    発電機。
  6. 【請求項6】 上記素線は略U字状のコイルセグメント
    であり、上記固定子巻線は、該コイルセグメントが所定
    スロット離れて対をなす各組の上記スロット対に挿入さ
    れ、該コイルセグメントの開放端部を接合して構成され
    ていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれ
    かに記載の車両用交流発電機。
  7. 【請求項7】 上記素線は略U字状のコイルセグメント
    であり、上記固定子巻線は、該コイルセグメントが所定
    スロット離れて対をなす各組の上記スロット対に上記固
    定子鉄心の一端側から挿入され、上記固定子鉄心の他端
    側に延出する該コイルセグメントの開放端部を接合して
    構成され、フロント側およびリヤ側の上記コイルエンド
    群のブレード対向面に位置する上記コイルエンドの部位
    が、ファン回転方向の前方に傾い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。
JP2000111964A 2000-04-13 2000-04-13 車両用交流発電機 Expired - Fee Related JP3894411B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000111964A JP3894411B2 (ja) 2000-04-13 2000-04-13 車両用交流発電機
US09/697,495 US6424071B1 (en) 2000-04-13 2000-10-27 Automotive alternator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000111964A JP3894411B2 (ja) 2000-04-13 2000-04-13 車両用交流発電機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001298888A true JP2001298888A (ja) 2001-10-26
JP3894411B2 JP3894411B2 (ja) 2007-03-22

Family

ID=18624212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000111964A Expired - Fee Related JP3894411B2 (ja) 2000-04-13 2000-04-13 車両用交流発電機

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6424071B1 (ja)
JP (1) JP3894411B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6862796B2 (en) 2001-12-26 2005-03-08 Denso Corporation Method for manufacturing an electric rotary machine
EP1971011A2 (en) 2007-03-13 2008-09-17 Hitachi, Ltd. Winding of an electric machine and its manufacturing process
US7564159B2 (en) 2005-04-18 2009-07-21 Denso Corporation Structure of automotive alternator
JP2010115031A (ja) * 2008-11-07 2010-05-20 Denso Corp 回転電機の固定子およびその製造方法
CN103825386A (zh) * 2014-02-08 2014-05-28 精进电动科技(北京)有限公司 一种电机定子绕组线圈

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3586186B2 (ja) * 2000-11-15 2004-11-10 株式会社日立製作所 回転電機の固定子
JP3566665B2 (ja) * 2001-04-06 2004-09-15 三菱電機株式会社 回転電機の固定子
JP2003111334A (ja) * 2001-09-28 2003-04-11 Denso Corp 車両用交流発電機
US6894417B2 (en) * 2002-05-15 2005-05-17 Remy Inc. Multi-set rectangular copper hairpin windings for electric machines
US20040070305A1 (en) * 2002-10-15 2004-04-15 Neet Kirk E. Stator for an automobile alternator and method
US20050006972A1 (en) * 2003-07-07 2005-01-13 Bradfield Michael D. Twin coil claw pole rotor with segmented stator winding for electrical machine
JP2007282420A (ja) * 2006-04-10 2007-10-25 Denso Corp 車両用交流発電機
JP5131561B2 (ja) * 2009-03-13 2013-01-30 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 コイル製造方法、コイル製造装置、及びコイル
US8847446B2 (en) 2011-11-04 2014-09-30 Remy Technologies Llc Method and apparatus for fastening cooling fans to electro-mechanical machines
CN102882330A (zh) * 2012-10-25 2013-01-16 重庆赛力盟电机有限责任公司 插入式定子绕组嵌线工艺
EP3696950B1 (en) * 2017-12-14 2022-08-24 Aisin Corporation Stator
CN215646424U (zh) 2020-06-02 2022-01-25 蔚然(南京)动力科技有限公司 电枢绕组结构、定子及电机

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0327748A (ja) 1989-06-20 1991-02-06 Nippondenso Co Ltd 車両用交流発電機
JP3521444B2 (ja) 1993-07-26 2004-04-19 神鋼電機株式会社 バス案内システム
US5952749A (en) * 1997-05-26 1999-09-14 Denso Corporation Cooling arrangement of alternator
JP3279258B2 (ja) * 1997-11-27 2002-04-30 株式会社デンソー 車両用交流発電機

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6862796B2 (en) 2001-12-26 2005-03-08 Denso Corporation Method for manufacturing an electric rotary machine
US7564159B2 (en) 2005-04-18 2009-07-21 Denso Corporation Structure of automotive alternator
EP1971011A2 (en) 2007-03-13 2008-09-17 Hitachi, Ltd. Winding of an electric machine and its manufacturing process
JP2010115031A (ja) * 2008-11-07 2010-05-20 Denso Corp 回転電機の固定子およびその製造方法
CN103825386A (zh) * 2014-02-08 2014-05-28 精进电动科技(北京)有限公司 一种电机定子绕组线圈

Also Published As

Publication number Publication date
US6424071B1 (en) 2002-07-23
JP3894411B2 (ja) 2007-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3419721B2 (ja) 車両用交流発電機
JP3347118B2 (ja) 交流発電機
JP4014071B2 (ja) 交流発電機及びその巻線アッセンブリ並びに巻線アッセンブリの製造方法
JP4318827B2 (ja) 交流発電機
US6448687B2 (en) Automotive alternator
JP3894411B2 (ja) 車両用交流発電機
JP3593009B2 (ja) 回転電機
JP3256695B2 (ja) 交流発電機の固定子
JP3155535B1 (ja) 交流発電機
JP2002142423A (ja) 車両用交流発電機
US20020093254A1 (en) Automotive alternator
JP3783832B2 (ja) 車両用交流発電機
JP2002315246A (ja) 回転電機の固定子
JP4437671B2 (ja) 交流発電機
JP2001231194A (ja) 交流発電機
JP2002051490A (ja) 車両用交流発電機
JP2001211588A (ja) 交流発電機
JP2005218233A (ja) 交流発電機
EP1109295A2 (en) Winding heads for the stator of an alternator
JP4362145B2 (ja) 交流発電機
JP2002136017A (ja) 交流発電機の固定子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060822

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060905

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061020

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3894411

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131222

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees