JP2002218687A - 車両用交流発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 この発明は、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得る。 【解決手段】 固定子鉄心４１のティース部４２の幅ｂ
ｔと径方向長さｈｔとの比（ｂｔ／ｈｔ）を０．１５＜
ｂｔ／ｈｔ＜０．４としているので、狭い通風路１００
が形成される。そこで、冷却ファンによる冷却風が狭い
通風路１００を通風するので、冷却風の速度が速くな
り、固定子巻線１６の発熱が冷却風に効率的に放熱さ
れ、固定子４０の温度上昇が抑えられる。また、固定子
４０の温度上昇が抑えられるので、出力の向上が図られ
る。さらに、最悪の運転条件においても、ワニスの軟化
に起因する熱劣化が抑えられるとともに、固定子巻線１
６の導体線と固定子鉄心４１との擦れに起因する導体線
の絶縁被膜の損傷も阻止され、電気絶縁性が向上され
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、特に固定子巻線のコイルエンド群と固定子鉄
心のティース部とにより形成される冷却風の通風路に冷
却風を通風させて固定子の冷却性を高めた車両用交流発
電機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２２は従来の車両用交流発電機を示す
断面図、図２３は従来の車両用交流発電機に適用される
固定子を示す斜視図、図２４は従来の固定子鉄心の製造
方法を説明する模式図、図２５は従来の固定子鉄心を示
す平面図である。

【０００３】図２２および図２３において、従来の車両
用交流発電機は、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と、
このケース３内に設けられ、一端部にプーリ４が固定さ
れたシャフト６と、このシャフト６に固定されたランデ
ル型の回転子７と、この回転子７の軸方向両端部に固定
された冷却ファン５と、回転子７を包囲するようにケー
ス３に固定された固定子８と、シャフト６の他端部に固
定されて回転子７に電流を供給するスリップリング９
と、スリップリング９の表面に摺動する一対のブラシ１
０と、このブラシ１０を収納するブラシホルダ１１と、
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と、ブラシホルダ１１に嵌着
されたヒートシンク１７に取り付けられて、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と
を備えている。

【０００４】回転子７は、電流を流して磁束を発生する
界磁巻線１３と、この界磁巻線１３を覆うように設けら
れ、その磁束によって磁極が形成される一対のポールコ
ア２０、２１とを備えている。そして、一対のポールコ
ア２０、２１は、鉄製で、それぞれ最外径面形状を略台
形形状とする爪状磁極２２、２３が外周縁部に周方向に
等角ピッチで突設されてなり、これらの爪状磁極２２、
２３を噛み合わせるように対向させてシャフト６に固着
されている。

【０００５】固定子８は、軸方向と平行に延びるスロッ
ト３３が周方向に等角ピッチで配設された円筒状の固定
子鉄心１５と、固定子鉄心１５のスロット３３に巻装さ
れた固定子巻線１６とから構成されている。この固定子
巻線１６は、絶縁被覆された円形断面の銅線材からなる
電気導体としての導体線２９を３スロット毎のスロット
３３に波状に巻装してなる３相分の波巻き巻線から構成
されている。そして、各相の波巻き巻線は、巻装される
スロット３３が互いに１スロットづつずれて固定子鉄心
１５に巻装されている。さらに、各相の波巻き巻線は導
体線２９を振り分け巻きに巻装して形成されている。こ
の固定子８は、爪状磁極２２、２３の外周面と固定子鉄
心１５の内周面との間に均一なエアギャップを形成する
ようにフロントブラケット１とリヤブラケット２とに挟
持されている。なお、回転子７の磁極数は１２であり、
固定子鉄心１５には３６個のスロット３３が形成されて
いる。即ち、毎極毎相当たりのスロット数は１である。
そして、固定子巻線１６は、３相分の波巻き巻線を交流
結線（例えばＹ結線）した３相交流巻線に形成されてい
る。

【０００６】ここで、固定子鉄心１５の製造方法につい
て図２４を参照しつつ説明する。まず、長尺の磁性鋼板
３０がプレス加工機（図示せず）に供給され、ティース
部３０ａと基部３０ｂとが形成される。ついで、この磁
性鋼板３０が鉄心製造装置（図示せず）に供給される。
そこで、ピン３４が図２４に示されるようにティース部
３０ａと基部３０ｂとで画成される隙間３０ｃに噛み合
って磁性鋼板３０を曲げつつ螺旋状に巻き重ねる。そし
て、磁性鋼板３０が所定厚みまで積層された後、切断さ
れる。このようにして巻き重ねられた磁性鋼板３０の外
周部が溶接されて、図２５に示される固定子鉄心１５を
得る。ここで、巻き重ねられた磁性鋼板３０では、ティ
ース部３０ａおよび基部３０ｂがそれぞれ積層方向に重
ねられている。

【０００７】このように作製された固定子鉄心１５で
は、図２５に示されるように、円筒状の基部３２と、そ
れぞれ基部３２の内周面から軸心に向かうように延設さ
れたティース部３１と、基部３２と隣り合うティース部
３１とにより画成されたスロット３３とを備えている。
そして、ティース部３１は基部３２の内周面に等角ピッ
チで配列されている。

【０００８】このように構成された従来の車両用交流発
電機では、バッテリ（図示せず）からブラシ１０、スリ
ップリング９を通じて界磁巻線１３に電流が供給されて
磁束が発生する。この磁束により、ポールコア２０の爪
状磁極２２がＮ極に着磁され、ポールコア２１の爪状磁
極２３がＳ極に着磁される。一方、エンジンによってプ
ーリ４が駆動され、シャフト６によって回転子７が回転
される。この回転子７の回転により、回転磁界が固定子
鉄心１５に与えられ、固定子巻線１６に起電力が発生す
る。そして、固定子巻線１６に発生した交流の起電力が
整流器１２により直流に整流されるとともに、その出力
電圧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。

【０００９】ここで、界磁巻線１３、固定子巻線１６、
整流器１２およびレギュレータ１８は、発電中、常に発
熱しており、定格出力電流１００Ａクラスの車両用交流
発電機では、温度的に高い回転ポイントで、それぞれ６
０Ｗ、５００Ｗ、１２０Ｗ、６Ｗの発生熱量がある。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、１ｂがフロントブラケット１およびリヤブラケッ
ト２の軸方向端面に穿設され、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の径方向側面
に固定子巻線１６のコイルエンド群１６ｆ、１６ｒに相
対するように穿設されている。これにより、回転子７の
回転に伴って冷却ファン５が回転駆動され、外気が吸気
孔１ａ、２ａからケース３内に吸気されて軸方向に回転
子７側に流れ、ついで冷却ファン５により遠心方向に曲
げられ、その後コイルエンド群１６ｆ、１６ｒを横切っ
て排気孔１ｂ、２ｂから外部に排気される冷却風流路が
形成される。また、回転子７のフロント側およびリヤ側
の圧力差に起因して、フロント側から回転子７内を通っ
てリヤ側に流れる冷却風流路が形成される。その結果、
固定子巻線１６で発生した熱がコイルエンド群１６ｆ、
１６ｒから冷却風に放熱され、固定子８の温度上昇が抑
えられる。また、整流器１２およびレギュレータ１８で
発生した熱がヒートシンク１２ａ、１７を介して冷却風
に放熱され、整流器１２およびレギュレータ１８の温度
上昇が抑えられる。さらに、界磁巻線１３で発生した熱
が回転子７内を流れる冷却風に放熱されて、回転子７の
温度上昇が抑えられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来の車両用交流発電機では、最大の発熱部品である固
定子巻線１６の温度上昇を抑えることが重要となってい
る。そして、冷却ファン５および回転子７によって形成
される冷却風が、径方向の内周側から固定子巻線１６の
コイルエンド群１６ｆ、１６ｒを通風することで、固定
子巻線１６での発熱がコイルエンド群１６ｆ、１６ｒか
ら冷却風に放熱されて、固定子８の温度上昇が抑えられ
ている。

【００１１】ここで、実機では、最悪の運転条件で９０
℃の雰囲気温度となる。また、固定子鉄心１５のスロッ
ト３３内に含浸されて固定子鉄心１５と固定子巻線１６
とを結合しているワニスの軟化温度は２３０℃である。
そこで、雰囲気温度上昇による界磁電流低下による出力
の低下を考慮すると、雰囲気温度９０℃での温度上昇値
を１４０℃以下に抑えれば、最悪の運転条件になっても
固定子８の温度がワニスの軟化温度を越えることが避け
られることになる。そして、雰囲気温度９０℃での温度
上昇値１４０℃は雰囲気温度２０℃での温度上昇値１７
０℃に相当している。そして、ワニスが軟化温度に達す
ると、熱劣化が促進されるとともに、固定子鉄心１５と
固定子巻線１６との結合が緩むことになる。固定子鉄心
１５と固定子巻線１６との結合の緩みは、固定子巻線１
６の導体線１９と固定子鉄心１５との擦れをもたらし、
導体線２９の絶縁被膜を損傷させて電気絶縁性を悪化さ
せることになる。

【００１２】そこで、本出願人は、固定子巻線１６のコ
イルエンド群１６ｆ、１６ｒと固定子鉄心１５の端面と
の間の隙間を通風する通風路に着目し、この通風路を規
定するティース部３１の幅ｂｔと径方向長さｈｔとの比
（ｂｔ／ｈｔ）が固定子巻線１６の冷却性に影響するこ
とを見出した。

【００１３】しかしながら、これまで、ティース部３１
の幅ｂｔと径方向長さｈｔとの比（ｂｔ／ｈｔ）につい
て何ら考慮されていなかった。そして、従来の車両用交
流発電機には、例えば図２６に示されるようにｂｔ／ｈ
ｔ≒０．４２の固定子鉄心１５（ｂｔ＝４．８ｍｍ、ｈ
ｔ＝１１．４ｍｍ）が採用されていた。この車両用交流
発電機を全負荷で発電させ、出力が安定した状態で、固
定子８の飽和温度を測定し、飽和温度の実験雰囲気温度
（２０℃）からの温度上昇値を算出したところ、１７３
℃であった。従って、従来の車両用交流発電機において
は、最悪の運転条件では、固定子８の温度がワニスの軟
化温度を超えてしまい、熱劣化が進み、かつ、電気絶縁
性が悪化してしまうという課題があった。

【００１４】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、ティース部の幅ｂｔと径方向長
さｈｔとの比（ｂｔ／ｈｔ）を適正に設定して固定子巻
線の放熱性を向上させ、最悪の運転条件においても、固
定子温度をワニスの軟化温度以下として、熱劣化耐力を
向上して、電気絶縁性の悪化を抑えることができる車両
用交流発電機を得ることを目的とする。

【００１５】

【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、ケースに回転可能に支持されたシャフト
と、電流を流して磁束を発生する界磁巻線および該界磁
巻線の外周側に周方向に複数配設されて該界磁巻線で発
生した磁束により着磁される爪状磁極を有し、上記シャ
フトに固着された回転子と、軸方向に延びるスロットが
周方向に並んで複数形成され、上記回転子を内包するよ
うに上記ケースに支持された円筒状の固定子鉄心および
この固定子鉄心に巻装された固定子巻線を有する固定子
とを備え、上記固定子鉄心は、磁性鋼板を積層して構成
され、円筒状の基部と、該基部から軸心に向かって延設
された複数のティース部と、上記基部および隣り合う上
記ティース部により画成された複数の上記スロットとを
有し、上記回転子の回転により冷却風が径方向の内周側
から通風される通風路が上記固定子巻線のコイルエンド
群と上記固定子鉄心の上記ティース部とにより形成さ
れ、上記ティース部の径方向長さｈｔと幅ｂｔとが、
０．１５＜ｂｔ／ｈｔ＜０．４を満足するように形成さ
れているものである。

【００１６】また、冷却ファンが上記回転子の軸方向端
面に固着されているものである。

【００１７】また、排気孔が、上記ケースの径方向側面
に、上記通風路に対応するように形成されているもので
ある。

【００１８】また、上記冷却ファンのブレードの軸方向
の全域が、上記コイルエンド群と径方向に関してほぼ重
なっているものである。

【００１９】また、上記固定子巻線が振り分け巻で上記
固定子鉄心に巻装されているものである。

【００２０】また、上記固定子巻線は、電気導体を所定
スロット毎の上記スロット内にスロット深さ方向に内層
と外層とを交互にとるように巻装された複数の巻線で構
成されているものである。

【００２１】また、上記スロットが毎極毎相当たり２個
以上の割合で形成されているものである。

【００２２】また、上記通風路の配列ピッチが不等ピッ
チである。

【００２３】

【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に係る車
両用交流発電機を示す断面図、図２はこの発明の実施の
形態１に係る車両用交流発電機の固定子を示す斜視図、
図３はこの発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機
の固定子鉄心を示す要部拡大平面図、図４はこの発明の
実施の形態１に係る車両用交流発電機の固定子巻線を構
成する１相分の巻線を模式的に示す斜視図、図５はこの
発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機の固定子を
示す要部側面図である。なお、各図において、図２２乃
至図２６に示された従来の車両用交流発電機と同一また
は相当部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００２４】図１乃至図５において、固定子４０は、円
筒状の固定子鉄心４１と、固定子鉄心４１に巻装された
固定子巻線１６とから構成されている。この固定子４０
は、爪状磁極２２、２３の外周面と固定子鉄心４１の内
周面との間に均一なエアギャップを形成するようにフロ
ントブラケット１とリヤブラケット２とに挟持、嵌着さ
れている。

【００２５】ついで、固定子４０の構造について具体的
に説明する。固定子鉄心４１は、従来の固定子鉄心１５
と同様に磁性鋼板３０を積層して作製されており、円筒
状の基部４３と、それぞれ基部４３の内周面から軸心に
向かうように延設されたティース部４２と、基部４３と
隣り合うティース部４２とにより画成されたスロット４
４とを備えている。そして、ティース部４２は基部４３
の内周面に等角ピッチで配列されている。各ティース部
４２は、ｂｔ／ｈｔ＝０．３５（ｂｔ＝４ｍｍ、ｈｔ＝
１１．４ｍｍ）に形成されている。また、スロット４４
は、回転子７の磁極数１２に対し、３６個形成されてい
る。即ち、毎極毎相当たりのスロット数は１である。

【００２６】固定子巻線１６は、絶縁被覆された円形断
面の銅線材からなる電気導体としての導体線２９を３ス
ロット毎のスロット４４に波状に巻装してなる３相分の
巻線４５を交流結線（例えばＹ結線）した３相交流巻線
に構成されている。各巻線４５は、導体線２９を所定回
巻回した波巻き巻線に構成されており、図４に示される
ように、３スロットピッチ（３Ｐ）に配列された１２の
スロット収納部４５ａと、隣り合うスロット収納部４５
ａの半分の端部同士を軸方向の両側で交互に連結し、か
つ、残りの半分の端部同士を軸方向の両側で交互に連結
する連結部４５ｂとからなる波状パターンの振り分け巻
線に形成されている。この巻線４５は、スロット収納部
４５ａを３スロット毎のスロット４４に収納して固定子
鉄心４１に巻装されている。そして、隣り合うスロット
収納部４５ａの端部同士を連結する連結部４５ｂが固定
子鉄心４１の軸方向の外側で周方向に延在し、コイルエ
ンドを構成している。この時、１つのスロット４４から
延出する連結部４５ｂは、その半分が周方向の一側に延
びて周方向一側の隣のスロット４４に入り、残りの半分
が周方向の他側に延びて周方向他側の隣のスロット４４
に入っている。そして、３つの巻線４５が挿入されるス
ロット４４を互いに周方向に１スロット分（１Ｐ）ずら
して、径方向に３層に重ねられて、固定子鉄心４１に巻
装されている。３相の巻線４５のコイルエンド（連結部
４５ｂ）が固定子巻線１６のコイルエンド群１６ｆ、１
６ｒを構成している。なお、図示していないが、ワニス
が固定子巻線１６を収納したスロット４４内に含浸され
ており、固定子巻線１６が固定子鉄心４１に固着されて
いる。

【００２７】このように構成された固定子４０は、図５
に示されるように、コイルエンド群１６ｆ、１６ｒと固
定子鉄心４１のティース部４２とにより形成される通風
路１００が周方向に配列されている。そして、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の径方向の側面に、通風孔１００に対応するように形
成されている。なお、他の構成は図２２乃至図２６に示
される車両用交流発電機と同様である。

【００２８】この実施の形態１によれば、固定子鉄心４
１のティース部４２の幅ｂｔと径方向長さｈｔとの比
（ｂｔ／ｈｔ）を０．３５としているので、ｂｔ／ｈｔ
＝０．４２である従来の固定子８に比べて、狭い通風路
１００が形成される。そこで、冷却ファン５による冷却
風が狭い通風路１００を通風するので、冷却風の速度が
速くなり、固定子巻線１６の発熱が冷却風に効率的に放
熱され、固定子４０の温度上昇が抑えられる。また、固
定子４０の温度上昇が抑えられるので、出力の向上が図
られる。さらに、最悪の運転条件においても、ワニスの
軟化に起因する熱劣化が抑えられるとともに、固定子巻
線１６の導体線２９と固定子鉄心４１との擦れに起因す
る導体線２９の絶縁被膜の損傷も阻止され、電気絶縁性
が向上される。

【００２９】また、冷却ファン５が回転子７の軸方向端
面に固着されているので、冷却風が冷却ファン５により
通風路１００に強制的に送り込まれるようになり、コイ
ルエンド群１６ｆ、１６ｒの冷却性が高められる。ま
た、排気孔１ｂ、２ｂが通風路１００に対応して設けら
れているので、通風路１００を流通した冷却風が排気孔
１ｂ、２ｂから速やかに排出される。そこで、通風抵抗
が小さくなり、コイルエンド群１６ｆ、１６ｒの冷却性
が高められるとともに、風音が低減される。

【００３０】また、固定子鉄心４１がフロントブラケッ
ト１およびリヤブラケット２に嵌着されているので、固
定子巻線１６の発熱が固定子鉄心４１を介してフロント
およびリヤブラケット１、２に伝達される。そして、フ
ロントおよびリヤブラケット１、２に伝達された熱が、
排気孔１ｂ、２ｂを流通する冷却風に放熱される。そこ
で、固定子４０の温度低減が促進される。また、固定子
巻線１６を構成する各相の巻線４５は、振り分け巻線で
構成されているので、各巻線４５のスロット４４から延
出する連結部４５ｂ（コイルエンド）が周方向両側に半
分づつ振り分けられる。そこで、連結部４５ｂの束が細
くなるので、通風路１００の内壁面の凹凸が少なくな
り、コイルエンド群１６ｆ、１６ｒの冷却性が高められ
る。

【００３１】ここで、固定子鉄心４１の幅ｂｔと径方向
長さｈｔとの比（ｂｔ／ｈｔ）と固定子の温度上昇値と
の関係について検討する。そこで、ｂｔ／ｈｔを変えた
固定子を搭載した車両用交流発電機を全負荷で発電さ
せ、出力が安定した状態で、固定子の飽和温度を測定
し、飽和温度の実験雰囲気温度（２０℃）からの温度上
昇値を図６に示す。なお、図６において、横軸にはｂｔ
／ｈｔを表し、縦軸には固定子の実験雰囲気温度（２０
℃）からの温度上昇値（℃）を表している。また、固定
子の飽和温度は３０００、３５００、４０００、４５０
０および５０００ｒ／ｍｉｎで運転させて固定子の各飽
和温度を測定し、その最大値を飽和温度としている。

【００３２】図６から、固定子の温度上昇値は、ｂｔ／
ｈｔ＝０．２７を変曲点とする曲線をとっている。そし
て、０．１５＜ｂｔ／ｈｔ＜０．２７の領域では、ｂｔ
／ｈｔの減少とともに、固定子の温度上昇値が緩やかに
増加し、ｂｔ／ｈｔ＜０．１５の領域では、ｂｔ／ｈｔ
の減少とともに、固定子の温度上昇値が急激に増加して
いる。一方、０．２７＜ｂｔ／ｈｔ＜０．４の領域で
は、ｂｔ／ｈｔの増加とともに、固定子の温度上昇値が
緩やかに増加し、０．４＜ｂｔ／ｈｔの領域では、ｂｔ
／ｈｔの増加とともに、固定子の温度上昇値が急激に増
加している。そして、０．１５＜ｂｔ／ｈｔ＜０．４の
領域で、固定子の温度上昇値が１７０℃以下に抑えられ
ている。これは、ｂｔ／ｈｔが０．２７より小さくなる
と、通風路１００が狭くなり、通風路１００内を通風す
る冷却風の速度が速くなって、通風路１００を構成する
コイルエンド群の内壁面から冷却風への熱伝達が促進さ
れるが、ｂｔ／ｈｔ＜０．１５となると、通風路１００
が狭くなりすぎて通風路１００内を通風する冷却風の風
量が極端に少なくなり、冷却風の速度低下をもたらして
冷却性を悪化させたものと推測される。また、ｂｔ／ｈ
ｔが０．２７より大きくなると、通風路１００の通風抵
抗が激減して冷却風の風量が増え、結果的に冷却風の速
度が速くなって、通風路１００を構成するコイルエンド
群の内壁面から冷却風への熱伝達が促進されるが、０．
４＜ｂｔ／ｈｔとなると、通風路１００の通風断面積が
広くなりすぎて冷却風の速度低下をもたらして冷却性を
悪化させたものと推測される。

【００３３】そこで、ワニスの軟化温度が２３０℃であ
ることから、雰囲気温度上昇による界磁電流の低下によ
る出力の低下を考慮すると、雰囲気温度９０℃での温度
上昇値を１４０℃以下に抑えれば、最悪の運転条件にな
っても固定子の温度がワニスの軟化温度を越えることが
避けられることになる。そして、雰囲気温度９０℃での
温度上昇値１４０℃は雰囲気温度２０℃での温度上昇値
１７０℃に相当している。従って、ワニスの軟化を考慮
すると、図６から０．１５＜ｂｔ／ｈｔ＜０．４に設定
することが望ましい。これにより、熱劣化耐力が向上さ
れるとともに、固定子巻線１６と固定子鉄心４１との結
合の緩みに起因する電気絶縁性の悪化が抑えられる車両
用交流発電機を実現することができる。さらに、図６か
ら、０．２２≦ｂｔ／ｈｔ≦０．３２で固定子の温度上
昇値が１６６．３℃〜１６５℃に安定していることがわ
かる。そこで、０．２２≦ｂｔ／ｈｔ≦０．３２に設定
することにより、さらに固定子の温度が安定して低く抑
えられるので、高出力の車両用交流発電機を実現するこ
とができる。

【００３４】なお、上記実施の形態１では、３スロット
毎のスロット４４に、１つのスロット４４から延出し、
その半分が周方向の一側に延びて周方向一側の隣のスロ
ット４４に入り、残りの半分が周方向の他側に延びて周
方向他側のスロット４４に入るように巻装された振り分
け巻線で各相の巻線を構成するものとしているが、３ス
ロット毎のスロット４４に、１つのスロット４４から延
出し、周方向の一側に延びて周方向一側の隣のスロット
４４に入るように巻装された波巻き巻線で各相の巻線を
構成しても、同様の効果が得られる。

【００３５】実施の形態２．図７はこの発明の実施の形
態２に係る車両用交流発電機の固定子を示す斜視図、図
８はこの発明の実施の形態２に係る車両用交流発電機の
固定子を示す要部側面図である。図７および図８におい
て、固定子４０Ａは固定子鉄心４１Ａと、この固定子鉄
心４１Ａに巻装された固定子巻線１６Ａとから構成され
ている。固定子鉄心４１Ａは、上記実施の形態１におけ
る固定子鉄心４１と同様に作製されており、その基部４
３Ａから延設された各ティース部４２Ａは、ｂｔ／ｈｔ
＝０．２５（ｂｔ＝２．５ｍｍ、ｈｔ＝１０．０ｍｍ）
に形成されている。また、固定子鉄心４１Ａには、７２
個のスロット４４Ａが形成されている。ここで、回転子
７の磁極数が１２であるので、毎極毎相当たりのスロッ
ト数は２となる。

【００３６】固定子巻線１６Ａは、絶縁被覆された円形
断面の銅線材からなる導体線２９を６スロット毎のスロ
ット４４Ａに波状に巻装してなる６相分の巻線４５Ａを
３相分づつ交流結線（例えばＹ結線）した２つの３相交
流巻線に構成されている。各巻線４５Ａは、導体線２９
を所定回巻回した波巻き巻線に構成されており、６スロ
ットピッチに配列された１２のスロット収納部４５ａ
と、隣り合うスロット収納部４５ａの半分の端部同士を
軸方向の両側で交互に連結し、かつ、残りの半分の端部
同士を軸方向の両側で交互に連結する連結部４５ｂとか
らなる波状パターンの振り分け巻線に形成されている。
なお、巻線４５Ａは、図４に示される巻線４５のスロッ
ト収納部４５ａの配列ピッチが６スロットピッチとなっ
たものである。この巻線４５Ａは、スロット収納部４５
ａを６スロットピッチに配列されたスロット４４Ａのそ
れぞれに収納して固定子鉄心４１Ａに巻装されている。
そして、６つの巻線４５Ａが互いに周方向に１スロット
分（１Ｐ）ずらされて、径方向に６層に重ねられて、固
定子鉄心４１Ａに巻装されている。６つの巻線４５Ａの
コイルエンド（連結部４５ｂ）が固定子巻線１６Ａのコ
イルエンド群１６ｆ、１６ｒを構成している。

【００３７】このように構成された固定子４０Ａにおい
ても、コイルエンド群１６ｆ、１６ｒと固定子鉄心４１
Ａのティース部４２Ａとにより形成される通風路１００
Ａが周方向に配列されている。また、図示していない
が、ワニスが固定子巻線１６Ａを収納したスロット４４
Ａ内に含浸されており、固定子巻線１６Ａが固定子鉄心
４１Ａに固着されている。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２によれば、固定子鉄心４
１Ａのティース部４２Ａがｂｔ／ｈｔ＝０．２５に形成
されているので、ｂｔ／ｈｔ＝０．３５に形成されてい
る上記実施の形態１に比べてコイルエンド群１６ｆ、１
６ｒからの放熱性が大きく、固定子４０Ａの温度上昇を
抑えることができる。また、スロット４４Ａが毎極毎相
当たりの２個の割合で形成されているので、コイルエン
ド群１６ｆ、１６ｒと固定子鉄心４１Ａの端面との間に
形成される通風路１００Ａの数が上記実施の形態１に対
して２倍となり、さらに固定子４０Ａの温度上昇が抑え
られるとともに、風騒音が低減される。

【００３９】実施の形態３．この実施の形態３は、図９
に示されるように、冷却ファン５のブレード５ａの軸方
向の全域が、ほぼコイルエンド群１６ｆ、１６ｒと径方
向に関して重なっているものである。なお、他の構成は
上記実施の形態２と同様に構成されている。この実施の
形態３によれば、冷却ファン５のブレード５ａの軸方向
の全域が、ほぼコイルエンド群１６ｆ、１６ｒと径方向
に関して重なっているので、冷却ファン５による冷却風
がコイルエンド群１６ｆ、１６ｒに確実に供給され、コ
イルエンド群１６ｆ、１６ｒの冷却性が高められる。さ
らに、冷却ファン５の吐出側がコイルエンド群１６ｆ、
１６ｒにより遮蔽されているので、音の放散を遮断する
効果が生じ、風音が低減される。

【００４０】実施の形態４．図１０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を示す斜視図、
図１１はこの発明の実施の形態４に係る車両用交流発電
機の固定子を示す要部側面図、図１２は図１０の固定子
における固定子巻線の１相分の巻線構造を説明する要部
斜視図である。

【００４１】図１０乃至図１２において、固定子４０Ｂ
は固定子鉄心４１Ｂと、この固定子鉄心４１Ｂに巻装さ
れた固定子巻線１６Ｂとから構成されている。固定子鉄
心４１Ｂは、上記実施の形態２における固定子鉄心４１
と同様に作製されており、その基部４３Ｂから延設され
た各ティース部４２Ｂは、ｂｔ／ｈｔ＝０．２５（ｂｔ
＝２．５ｍｍ、ｈｔ＝１０．０ｍｍ）に形成されてい
る。また、固定子鉄心４１Ｂには、９６個のスロット４
４Ｂが形成されている。ここでは、磁極数が１６の回転
子を用いており、毎極毎相当たりのスロット数は２とな
る。固定子巻線１６Ｂは、絶縁被覆された矩形断面の銅
線材からなる多数の導体セグメント５０、５１をスロッ
ト４４Ｂに挿入し、導体セグメント５０、５１の開放端
部同士を接合して形成された６相の巻線４５Ｂを３相分
づつ交流結線（例えばＹ結線）した２つの３相交流巻線
に構成されている。なお、他の構成は上記実施の形態２
と同様に構成されている。

【００４２】ついで、固定子巻線１６Ｂの構成について
詳細に説明する。１相分の巻線４５Ｂは、多数の第１の
導体セグメント５０と第２の導体セグメント５１とから
構成されている。第１の導体セグメント５０は、絶縁被
覆された断面矩形の短尺の銅線材を折り曲げて、一対の
スロット収納部５０ａが、周方向に６スロットピッチ
（６Ｐ）離れて相対し、かつ、ターン部５０ｂにより径
方向に第１の導体セグメント５０の幅（Ｗ）分ずらされ
た略Ｕ字状に成形されている。また、第２の導体セグメ
ント５１は、絶縁被覆された断面矩形の短尺の銅線材を
折り曲げて、一対のスロット収納部５１ａが、周方向に
６スロットピッチ（６Ｐ）離れて相対し、かつ、ターン
部５１ｂにより径方向に所定量ずらされた略Ｕ字状に成
形されている。この一対のスロット収納部５１ａの径方
向のずれ量は、２本のスロット収納部５０ａが納まる量
に相当する。

【００４３】第１の導体セグメント５０は、固定子鉄心
４１Ｂに６スロット離れた各スロット４４Ｂの対にリヤ
側から挿入され、フロント側に延出した開放端部５０ｃ
が外開き状に曲げられる。この時、各第１の導体セグメ
ント５０は、対をなす一方のスロット４４Ｂのスロット
深さ方向（径方向に一致）の２番目の位置（２番地）
と、他方のスロット４４Ｂのスロット深さ方向の３番目
の位置（３番地）とに挿入される。第２の導体セグメン
ト５１は、第１の導体セグメント５０が挿入されている
各スロット４４Ｂの対にリヤ側から挿入され、フロント
側に延出した開放端部５１ｃが外開き状に曲げられる。
この時、各第２の導体セグメント５１は、対をなす一方
のスロット４４Ｂのスロット深さ方向の４番目の位置
（４番地：最深部）と、他方のスロット４４Ｂのスロッ
ト深さ方向の１番目の位置（１番地：最浅部）とに挿入
される。

【００４４】そして、１番地からフロント側に延出する
第２の導体セグメント５１の開放端部５１ｃと２番地か
らフロント側に延出する第１の導体セグメント５０の開
放端部５０ｃとが径方向に並んで溶接、ハンダ付けなど
により接合されている。同様に、３番地からフロント側
に延出する第１の導体セグメント５０の開放端部５０ｃ
と４番地からフロント側に延出する第２の導体セグメン
ト５１の開放端部５１ｃとが径方向に並んで溶接、ハン
ダ付けなどにより接合されている。これにより、多数の
第１および第２の導体セグメント５０、５１を連結して
なるそれぞれ１ターンの４本の巻線が形成される。そし
て、４本の巻線を直列に接続して４ターンの１相分の巻
線４５Ｂが構成される。ここで、４本のスロット収納部
５０ａ、５１ａがスロット４４Ｂ内に矩形断面の長手方
向をスロット深さ方向に一致させて１列に並んで収納さ
れている。リヤ側では、ターン部５０ｂ、５１ｂが２層
に重なって、周方向に６スロットピッチで配列されてい
る。フロント側では、開放端部５０ｃ、５１ｃの接合部
５３が径方向に並んで、周方向に２列に６スロットピッ
チで配列されている。なお、ターン部５０ｂ、５１ｂが
コイルエンドを構成し、接合部５３で連結された開放端
部５０ｃ、５１ｃがコイルエンドを構成している。

【００４５】そして、６相分の巻線４５Ｂが互いに周方
向に１スロットづつずらして固定子鉄心４１Ｂに巻装さ
れて固定子４０Ｂを構成している。接合部５３で連結さ
れた開放端部５０ｃ、５１ｃが２列となって周方向に１
スロットピッチで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。また、２層に重なったターン
部５０ｂ、５１ｂが周方向に１スロットピッチで配列さ
れてリヤ側のコイルエンド群１６ｒを構成している。そ
して、コイルエンド群１６ｆ、１６ｒと固定子鉄心４１
Ｂの端面との間に通風路１００Ｂが形成されている。ま
た、各相の巻線４５Ｂを構成するそれぞれの第１および
第２導体セグメント５０、５１は、１つのスロット４４
Ｂ内の内層から固定子鉄心４１Ｂの端面側に延出し、折
り返されて６スロット離れたスロット４４Ｂ内の外層に
入るように波巻きに巻装されている。

【００４６】この実施の形態４では、基部４３Ｂから延
設された各ティース部４２Ｂは、ｂｔ／ｈｔ＝０．２５
に形成されているので、上記実施の形態２と同様に、固
定子４０Ｂの温度上昇を抑えることができる。また、接
合部５３で連結された開放端部５０ｃ、５１ｃが２列と
なって周方向に整然と並んでコイルエンド群１６ｆを構
成し、ターン部５０ｂ、５１ｂが２層となって周方向に
整然と並んでコイルエンド群１６ｒを構成している。こ
れにより、通風路１００Ｂに通風する冷却風に対して露
出される第１および第２の導体セグメント５０、５１の
面積が増大するので、上記実施の形態２に比べて、固定
子の冷却性が向上される。さらに、通風路１００Ｂが周
方向に均一に配列され、かつ、通風路１００Ｂが略同一
形状に形成されるので、コイルエンド群１６ｆ、１６ｒ
がバランスよく冷却され、上記実施の形態２に比べて、
固定子の冷却性が向上されるとともに、風騒音が低減さ
れる。

【００４７】実施の形態５．図１３はこの発明の実施の
形態５に係る車両用交流発電機に適用される固定子を示
す斜視図、図１４はこの発明の実施の形態５に係る車両
用交流発電機に適用される固定子を示す要部側面図、図
１５および図１６はそれぞれ図１３に示される固定子の
固定子巻線の巻線構造を説明する要部斜視図である。こ
の実施の形態５では、電気導体として絶縁被覆された断
面矩形の銅線材からなる連続導体線６０を用いている。
図１３および図１４において、固定子４０Ｃは固定子鉄
心４１Ｃと、この固定子鉄心４１Ｃに巻装された固定子
巻線１６Ｃとから構成されている。固定子鉄心４１Ｃ
は、その基部４３Ｃから延設された各ティース部４２Ｃ
が、ｂｔ／ｈｔ＝０．２５（ｂｔ＝２．５ｍｍ、ｈｔ＝
１０．０ｍｍ）に形成されている。また、固定子鉄心４
１Ｃには、９６個のスロット４４Ｃが形成されている。
ここでは、磁極数が１６の回転子を用いており、毎極毎
相当たりのスロット数は２となる。固定子巻線１６Ｃ
は、連続導体線６０を６スロット毎のスロット４４Ｃに
波状に巻装してなる６相分の巻線４５Ｃを３相分づつ交
流結線（例えばＹ結線）した２つの３相交流巻線に構成
されている。なお、他の構成は上記実施の形態４と同様
に構成されている。

【００４８】ついで、固定子巻線１６Ｃの構成について
詳細に説明する。１相分の巻線４５Ｃは、６スロット毎
のスロット４４Ｃで構成される１つのスロット群に巻装
された４本の連続導体線６０から構成されている。そし
て、６スロット毎のスロット４４Ｃで構成される１つの
スロット群において、１本目の連続導体線６０が６スロ
ット毎のスロット４４Ｃに１番地と２番地とを交互に採
るように波状に巻装され、２本目の連続導体線６０が６
スロット毎のスロット４４Ｃに２番地と１番地とを交互
に採るように波状に巻装されて、それぞれ１ターンを有
する２つの内周側巻線を形成している。さらに、３本目
の連続導体線６０が６スロット毎のスロット４４Ｃに３
番地と４番地とを交互に採るように波状に巻装され、４
本目の連続導体線６０が６スロット毎のスロット４４Ｃ
に４番地と３番地とを交互に採るように波状に巻装され
て、それぞれ１ターンを有する２つの外周側巻線を形成
している。これらの内周側巻線および外周側巻線を直列
に接続して、４ターンの１相分の巻線４５Ｃを形成して
いる。さらに、６スロット毎のスロット４４Ｃで構成さ
れる他の５つのスロット群において、連続導体線６０を
同様に巻装し、内周側巻線および外周側巻線を直列に接
続して、それぞれ４ターンの５相分の巻線４５Ｃを形成
している。このように構成された６相分の巻線４５Ｃを
３相分づつ交流結線されて２つの３相交流巻線が構成さ
れている。この２つの３相交流巻線が固定子巻線１６Ｃ
となる。なお、各スロット４４Ｃ内には４本の連続導体
線６０が矩形断面の長手方向をスロット深さ方向（径方
向）に一致させてスロット深さ方向に１列に並んで収納
されている。

【００４９】ここで、各内周側巻線は、図１５に示され
るように、６スロットピッチで配列された直線部６０ａ
がターン部６０ｂにより配列方向の両側に交互に連続導
体線６０の幅（Ｗ）分ずらされて配列された波状パター
ンに構成されている。そして、同一スロット群に巻装さ
れている２つの内周側巻線は、図１６に示されるよう
に、両内周側巻線を互いに６スロットピッチずらして直
線部６０ａを重ねて配列された巻線対となっている。さ
らに、６相分の内周側巻線は、この巻線対を１スロット
ピッチづつずらして配列して構成されている。なお、外
周側巻線も、内周側巻線と同様に構成されている。

【００５０】このように作製された固定子４０Ｃにおい
ては、固定子巻線１６Ｃは、１本の連続導体線６０を６
スロット毎のスロット４４Ｃにスロット深さ方向に内層
と外層とを交互に採るように巻装してなる２４本の１タ
ーンの巻線４５Ｃから構成されている。また、固定子鉄
心４１Ｃの両端面側のスロット外で折り返されているコ
イルエンド、即ち連続導体線６０のターン部６０ｂが径
方向に２列となって周方向に一様に配列されてフロント
側およびリヤ側のコイルエンド群１６ｆ、１６ｒを構成
している。

【００５１】このように、この実施の形態５では、基部
４３Ｃから延設された各ティース部４２Ｃは、ｂｔ／ｈ
ｔ＝０．２５に形成されているので、上記実施の形態４
と同様に、固定子４０Ｃの温度上昇を抑えることができ
る。また、ターン部６０ｂが２列となって周方向に整然
と並んでコイルエンド群１６ｆ、１６ｒを構成してい
る。これにより、上記実施の形態４と同様に、通風路１
００Ｃに通風する冷却風に対して露出される連続導体線
６０の面積が増大し、かつ、通風路１００Ｂが周方向に
均一に配列されるので、固定子の冷却性が向上されると
ともに、風騒音が低減される。

【００５２】また、この実施の形態５では、１本の連続
導体線６０で１ターンの巻線４５Ｃを構成しているの
で、上記実施の形態４において必要であった煩雑な導体
セグメント５０、５１の挿入作業および接合作業が省略
される。また、上記実施の形態４では、フロント側のコ
イルエンド群１６ｆが導体セグメント５０、５１の開放
端部５０ｃ、５１ｃ同士を接合してなるコイルエンドで
構成されている。そこで、コイルエンドの頂部には接合
部５３が存在しているので、冷却風と接合部５３との干
渉による風騒音が発生していた。一方、この実施の形態
５では、フロント側のコイルエンド群１６ｆも、リヤ側
のコイルエンド群１６ｒと同様に、連続導体線６０のタ
ーン部６０ｂからなるコイルエンドで構成されている。
そこで、冷却風と接合部５３との干渉に起因する風騒音
がなく、風騒音の低減が図られる。

【００５３】ついで、この実施の形態５による固定子４
０Ｃの組立方法について図１７乃至図２０を参照しつつ
説明する。まず、１２本の連続導体線６０が平面上に１
スロットピッチに並べられる。ついで、図１７に示され
るように、１２本の連続導体線６０を一緒に所定ピッチ
（２点鎖線の位置）で折り返し、１２本の連続導体線６
０が螺旋状に巻回された帯状の巻線ユニット６１を形成
する。そして、巻線ユニット６１の幅方向に関して距離
Ｌ離れた位置において、一対のピン群６２を巻線ユニッ
ト６１の表面側から各連続導体線６０間に挿入する。同
様に、巻線ユニット６１の幅方向に関して距離Ｌ離れた
位置において、一対のピン群６２を巻線ユニット６１の
裏面側から各連続導体線６０間に挿入する。さらに、巻
線ユニット６１の幅方向端部において、位置規制ピン群
６３を各連続導体線６０間に挿入する。このようにし
て、ピン群６２、６３が図１８に示されるように、セッ
トされる。ここで、距離Ｌはスロット４４Ｃの溝方向長
さ（固定子鉄心４１Ｃの軸方向長さ）に略一致してい
る。

【００５４】そこで、巻線ユニット６１の表面側から各
連続導体線６０間に挿入された一対のピン群６２が、図
１８中実線矢印で示されるように、巻線ユニット６１の
長さ方向で互いに逆方向に移動される。同様に、巻線ユ
ニット６１の裏面側から各連続導体線６０間に挿入され
た一対のピン群６２が、図１８中点線矢印で示されるよ
うに、巻線ユニット６１の長さ方向で互いに逆方向に移
動される。この時、位置規制ピン群６３が各連続導体線
６０間に挿入されているので、連続導体線６０がバラバ
ラとなることが阻止される。これにより、一対のピン６
２間に位置する各連続導体線６０の部位が巻線ユニット
６１の長さ方向に対して直交するように変形され、スロ
ット４４Ｃ内に収納される直線部６０ａとなる。そし
て、また、一対のピン６２の外方に位置する各連続導体
線６０の部位が６スロット離れた直線部６０ａ間を連結
するターン部６０ｂとなる。これにより、図１９に示さ
れる巻線アッセンブリ６５が作製される。この巻線アッ
センブリ６５は、図１６に示される巻線対を１スロット
ピッチづつずらして６対配列されたものと同じ構造とな
っている。即ち、巻線アッセンブリ６５は、直線部６０
ａがターン部６０ｂにより連結されて６スロットピッチ
で配列され、かつ、隣り合う直線部６０ａがターン部６
０ｂにより配列方向の両側に連続導体線６０の幅分交互
にずらされたパターンに形成された２本の連続導体線６
０を、互いに６スロットピッチずらして直線部６０ａを
重ねて配列してなる連続導体６０の対が、１スロットピ
ッチづつずらされて６対配列されて構成されている。

【００５５】また、所定長さに切断された磁性鋼板３０
を所定枚数積層し、その外周部をレーザ溶接して直方体
の鉄心７０を作製する。この鉄心７０には、基部７０ａ
と、所定ピッチで基部７０ａから延設されたティース部
７０ｂと、基部７０ａと隣り合うティース部７０ｂとに
より画成されたスロット７０ｃとを備えている。そし
て、図２０の（ａ）に示されるように、鉄心７０の各ス
ロット７０ｃにインシュレータ（図示せず）を装着し、
ついで直線部６０ａをスロット７０ｃに入れるようにし
て２つの巻線アッセンブリ６５を重ねて鉄心７０に装着
する。その後、図２０の（ｂ）に示されるように、２つ
の巻線アセンブリ６５が装着された鉄心７０を丸める。
そして、図２０の（ｃ）に示されるように、丸められた
鉄心７０の両端部を当接させ、該当接部をレーザ溶接し
て、２つの巻線アッセンブリ６５が装着された円筒状の
固定子鉄心４１Ｃを得る。さらに、各連続導体線６０を
結線して、図１３に示される固定子４０Ｃが得られる。

【００５６】このように、６スロット毎にスロット４４
Ｃ内でスロット深さ方向に内層と外層とを交互に採るよ
うな波状に形成された１２本の連続導体線６０を一体に
構成する巻線アッセンブリ６５を作製しているので、固
定子巻線１６Ｃの巻装作業が簡略化され、連続導体線６
０の接合箇所が著しく削減され、固定子の生産性が向上
される。

【００５７】ここで、上記実施の形態５では、固定子鉄
心４１Ｃに装着されたときに１ターンの巻線４５Ｃの群
を構成するように作製された巻線アッセンブリ６５を用
いるものとしているが、巻線アッセンブリ６５を長さ方
向に２分割、３分割などに分割した巻線アッセンブリユ
ニットを用いてもよい。この場合、巻線アッセンブリユ
ニットを鉄心７０に１列に並べて装着し、鉄心７０を丸
め、鉄心７０の両端部を当接させて接合した後、各巻線
アッセンブリユニットの各連続導体線６０を接合して１
ターンの巻線４５Ｃの群を構成することになる。

【００５８】また、上記実施の形態５では、毎極毎相当
たりのスロット数が２の場合であるので１２本の連続導
体線６０を用いて巻線アッセンブリ６５を作製している
が、毎極毎相当たりのスロット数が１もしくは３以上の
場合にも適用でき、巻線アッセンブリ６１を構成する連
続導体線６０の本数は毎極毎相当たりのスロット数に合
わせて適宜選択すればよい。例えば、毎極毎相当たりの
スロット数が１である場合、巻線アッセンブリは、直線
部がターン部により連結されて３スロットピッチで配列
され、かつ、隣り合う直線部がターン部により配列方向
の両側に連続導体線の幅分交互にずらされたパターンに
形成された２本の連続導体線を、互いに３スロットピッ
チずらして直線部を重ねて配列してなる連続導体線の対
が、１スロットピッチづつずらされて３対配列されて構
成されている。

【００５９】また、上記実施の形態５では、巻線アッセ
ンブリ６５の連続導体線６０は、直線部６０ａがターン
部６０ｂにより連続導体線６０の幅分交互にずらされた
パターンに形成されているものとしているが、巻線アッ
センブリの連続導体線は直線部がターン部により連続導
体線の幅の２倍分交互にずらされたパターンに形成され
てもよい。この場合、対となる連続導体線の直線部間に
連続導体線２本分の空隙が形成されており、このように
作製された巻線アッセンブリに上述の巻線アッセンブリ
６５を挿入し、固定子鉄心に装着することにより、実施
の形態４と同様の固定子巻線が得られる。

【００６０】実施の形態６．この実施の形態６では、図
２１に示されるように、固定子鉄心４１Ｄは、ティース
部４２Ｄ₁、４２Ｄ₂が周方向に交互に円筒状の基部４３
Ｄから延設されている。そして、ティース部４２Ｄ
₁は、ｂｔ／ｈｔ＝０．２（ｂｔ＝２．０ｍｍ、ｈｔ＝
１０．０ｍｍ）に形成され、ティース部４２Ｄ₂は、ｂ
ｔ／ｈｔ＝０．３（ｂｔ＝３．０ｍｍ、ｈｔ＝１０．０
ｍｍ）に形成されている。また、基部４３Ｄとティース
部４２Ｄ₁、４２Ｄ₂とにより画成されたスロット４４Ｄ
が９６個形成されている。なお、他の構成は上記実施の
形態５と同様に構成されている。

【００６１】この実施の形態６では、ｂｔ／ｈｔが０．
２に形成されたティース部４２Ｄ₁とｂｔ／ｈｔが０．
３に形成されたティース部４２Ｄ₂とを備えているの
で、上記実施の形態５と同様に、固定子の温度上昇を抑
えることができる。また、この実施の形態６では、幅ｂ
ｔが２．０ｍｍのティース部４２Ｄ₁と幅ｂｔが３．０
ｍｍのティース部４２Ｄ₂とが周方向に交互に配列され
ているので、スロット４４Ｄは周方向に不等ピッチに配
列されている。つまり、コイルエンド群と固定子鉄心の
ティース部とにより形成される通風路が周方向に不等ピ
ッチに配列されている。また、通風路の幅も不等であ
る。そこで、冷却風が周方向に等角ピッチに配列されて
いる通風路を通風することによって生じる周期的な風騒
音が、通風路を周方向に不等ピッチに配列することで、
分散されるので、風音の低減が図られる。

【００６２】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、２のものについて説明している
が、この発明は、毎極毎相当たりのスロット数が３以上
のものに適用しても、同様の効果が得られる。また、上
記各実施の形態では、界磁巻線１３が爪状磁極２２、２
３に覆われてポールコア２０、２１に巻装されて爪状磁
極とともに回転し、界磁電流がブラシ１０を介して界磁
巻線に供給されるタイプの車両用交流発電機に適用する
ものとして説明しているが、本発明は、界磁巻線をブラ
ケットに固定し、エアギャップにより回転磁界を固定子
に供給するブラシレスタイプの車両用交流発電機に適用
しても、同様の効果を奏する。

【００６３】

【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。

【００６４】この発明によれば、ケースに回転可能に支
持されたシャフトと、電流を流して磁束を発生する界磁
巻線および該界磁巻線の外周側に周方向に複数配設され
て該界磁巻線で発生した磁束により着磁される爪状磁極
を有し、上記シャフトに固着された回転子と、軸方向に
延びるスロットが周方向に並んで複数形成され、上記回
転子を内包するように上記ケースに支持された円筒状の
固定子鉄心およびこの固定子鉄心に巻装された固定子巻
線を有する固定子とを備え、上記固定子鉄心は、磁性鋼
板を積層して構成され、円筒状の基部と、該基部から軸
心に向かって延設された複数のティース部と、上記基部
および隣り合う上記ティース部により画成された複数の
上記スロットとを有し、上記回転子の回転により冷却風
が径方向の内周側から通風される通風路が上記固定子巻
線のコイルエンド群と上記固定子鉄心の上記ティース部
とにより形成され、上記ティース部の径方向長さｈｔと
幅ｂｔとが、０．１５＜ｂｔ／ｈｔ＜０．４を満足する
ように形成されているので、固定子の温度上昇が抑えら
れ、熱劣化耐力が向上し、電気絶縁性の悪化が抑えられ
る車両用交流発電機が得られる。

【００６５】また、冷却ファンが上記回転子の軸方向端
面に固着されているので、固定子の冷却性が向上され
る。

【００６６】また、排気孔が、上記ケースの径方向側面
に、上記通風路に対応するように形成されているので、
固定子の冷却性が高められるとともに、風音が低減され
る。

【００６７】また、上記冷却ファンのブレードの軸方向
の全域が、上記コイルエンド群と径方向に関してほぼ重
なっているので、固定子の冷却性がさらに高められると
ともに、音の放散を遮断する効果が生じ、風音が低減さ
れる。

【００６８】また、上記固定子巻線が振り分け巻で上記
固定子鉄心に巻装されているので、通風路の内壁面の凹
凸が少なくなり、固定子の冷却性が向上される。

【００６９】また、上記固定子巻線は、電気導体を所定
スロット毎の上記スロット内にスロット深さ方向に内層
と外層とを交互にとるように巻装された複数の巻線で構
成されているので、通風路が周方向に均一に配列され、
かつ、各通風路が略同一形状となり、固定子巻線のコイ
ルエンド群がバランスよく冷却されて、固定子の冷却性
が向上される。

【００７０】また、上記スロットが毎極毎相当たり２個
以上の割合で形成されているので、通風路の数が多くな
り、固定子の冷却性が向上される。

【００７１】また、上記通風路の配列ピッチが不等ピッ
チであるので、冷却風が通風路を通風することによって
生じる周期的な風騒音が分散され、風音が低減される。

【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に係る車両用交流発
電機の固定子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
電機の固定子鉄心を示す要部拡大平面図である。

【図４】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子巻線を構成する１相分の巻線を模式的に示
す斜視図である。

【図５】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子を示す要部側面図である。

【図６】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機における固定子鉄心のｂｔ／ｈｔと固定子の温度上
昇値との関係を示す図である。

【図７】 この発明の実施の形態２に係る車両用交流発
電機の固定子を示す斜視図である。

【図８】 この発明の実施の形態２に係る車両用交流発
電機の固定子を示す要部側面図である。

【図９】 この発明の実施の形態３に係る車両用交流発
電機を示す断面図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４に係る車両用交流
発電機の固定子を示す斜視図である。

【図１１】 この発明の実施の形態４に係る車両用交流
発電機の固定子を示す要部側面図である。

【図１２】 この発明の実施の形態４に係る車両用交流
発電機の固定子巻線を構成する１相分の巻線を模式的に
示す斜視図である。

【図１３】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子を示す斜視図である。

【図１４】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子を示す要部側面図である。

【図１５】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子巻線の巻線構造を説明する要部斜視図で
ある。

【図１６】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子巻線の巻線構造を説明する要部斜視図で
ある。

【図１７】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子の製造方法を説明する図である。

【図１８】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子の製造方法を説明する図である。

【図１９】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子の固定子巻線に適用される巻線アッセン
ブリを示す平面図である。

【図２０】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流
発電機の固定子の製造方法を説明する図である。

【図２１】 この発明の実施の形態６に係る車両用交流
発電機の固定子の固定子鉄心を示す要部拡大平面図であ
る。

【図２２】 従来の車両用交流発電機を示す断面図であ
る。

【図２３】 従来の車両用交流発電機に適用される固定
子を示す斜視図である。

【図２４】 従来の固定子鉄心の製造方法を説明する模
式図である。

【図２５】 従来の固定子鉄心を示す平面図である。

【図２６】 従来の固定子鉄心を示す要部拡大平面図で
ある。

【符号の説明】

１ｂ、２ｂ 排気孔、３ ケース、５ 冷却ファン、５
ａ ブレード、６ シャフト、７ 回転子、１３ 界磁
巻線、１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ 固定子巻線、１
６ｆ、１６ｒ コイルエンド群、２２、２３ 爪状磁
極、２９ 導体線（電気導体）、３０ 磁性鋼板、４
０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ 固定子、４１、４１Ａ、
４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ 固定子鉄心、４２、４２Ａ、
４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ₁、４２Ｄ₂ ティース部、４
３、４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ基部、４４、４４
Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ スロット、５０ 第１の
導体セグメント（電気導体）、５１ 第２の導体セグメ
ント（電気導体）、６０ 連続導体線（電気導体）、１
００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ 通風路。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 9/06 Ｈ０２Ｋ 9/06 Ｃ 19/22 19/22 Ｆターム(参考） 5H002 AA01 AD05 AE02 AE07 5H603 AA12 CB02 CB03 CB05 CD02 CD04 5H609 BB05 PP02 PP06 PP07 PP08 PP09 PP10 PP11 PP12 QQ02 RR03 RR20 RR21 RR22 RR27 RR36 RR42 5H619 AA01 AA11 BB02 BB06 BB17 PP01 PP14 PP24

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースに回転可能に支持されたシャフト
   と、電流を流して磁束を発生する界磁巻線および該界磁
   巻線の外周側に周方向に複数配設されて該界磁巻線で発
   生した磁束により着磁される爪状磁極を有し、上記シャ
   フトに固着された回転子と、軸方向に延びるスロットが
   周方向に並んで複数形成され、上記回転子を内包するよ
   うに上記ケースに支持された円筒状の固定子鉄心および
   この固定子鉄心に巻装された固定子巻線を有する固定子
   とを備え、 上記固定子鉄心は、磁性鋼板を積層して構成され、円筒
   状の基部と、該基部から軸心に向かって延設された複数
   のティース部と、上記基部および隣り合う上記ティース
   部により画成された複数の上記スロットとを有し、 上記回転子の回転により冷却風が径方向の内周側から通
   風される通風路が上記固定子巻線のコイルエンド群と上
   記固定子鉄心の上記ティース部とにより形成され、 上記ティース部の径方向長さｈｔと幅ｂｔとが、０．１
   ５＜ｂｔ／ｈｔ＜０．４を満足するように形成されてい
   ることを特徴とする車両用交流発電機。
2. 【請求項２】 冷却ファンが上記回転子の軸方向端面に
   固着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。
3. 【請求項３】 排気孔が、上記ケースの径方向側面に、
   上記通風路に対応するように形成されていることを特徴
   とする請求項２記載の車両用交流発電機。
4. 【請求項４】 上記冷却ファンのブレードの軸方向の全
   域が、上記コイルエンド群と径方向に関してほぼ重なっ
   ていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の車
   両用交流発電機。
5. 【請求項５】 上記固定子巻線が振り分け巻で上記固定
   子鉄心に巻装され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】 上記固定子巻線は、電気導体を所定スロ
   ット毎の上記スロット内にスロット深さ方向に内層と外
   層とを交互にとるように巻装された複数の巻線で構成さ
   れていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいず
   れかに記載の車両用交流発電機。
7. 【請求項７】 上記スロットが毎極毎相当たり２個以上
   の割合で形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。
8. 【請求項８】 上記通風路の配列ピッチが不等ピッチで
   あることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか
   に記載の車両用交流発電機。