JP2003219588A - 車両用回転電機の固定子及びその製造方法 - Google Patents

車両用回転電機の固定子及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイルエンド部分での電気導体間の絶縁性を
確保することを目的とする。 【解決手段】 コイルエンド３１ｂにおける一の電気導
体３３１ａ、３３１ｂは、径方向に隣接する他の電気導
体３３２ａ、３３２ｂと１箇所以上で交差するように配
置され、そのいずれかの交差部における他の電気導体３
３２ａ、３３２ｂに対向する側面に、一の電気導体３３
１ａ、３３１ｂの端部に向かって深さが増大する径方向
の凹部３３１ｇ、３３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈを形成
した。よって、溶接時の熱により絶縁被膜が損傷しやす
い端部近傍の交差部において他の電気導体との隙間をよ
り十分に確保することができ、電気絶縁性を確保すると
ともに、コイルエンド部分での冷却性を向上することが
できるという効果を奏する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車、トラック
等に搭載される車両用回転電機に関し、例えば、交流発
電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両走行抵抗の低減のためのスラントノ
ーズ化や、車室内居住空間の確保のニーズからエンジン
ルームが近年ますます狭小化する中で、車両用交流発電
機の搭載スペースに余裕がなくなってきている。 一
方、燃費向上のためエンジン回転は下げられ車両用交流
発電機の回転も下がっている。しかしその一方で、安全
制御機器等の電気負荷の増加が求められ、ますます発電
能力の向上が求められている。即ち小型で高出力の車両
用交流発電機を安価に提供することが求められている。
【０００３】また車外騒音低減の社会的要請や、車室内
静粛性向上による商品性向上の狙いから近年ますますエ
ンジン騒音が低下してきており、比較的高速で回転する
補機、とりわけ車両用交流発電機のファン騒音や、磁気
的騒音が耳につきやすい状況となってきた。従来、車両
用交流発電機に一般的に用いられている固定子巻線は、
連続線を固定子鉄心に装着する構成が採用されており、
かかる固定子巻線の構成の下で、上記のような小型、高
出力、低騒音といった要求に応えるべく種々の改良が提
案されている。
【０００４】例えば、特開昭５４−６６４０６号公報に
開示されるように、固定子のスロット外において固定子
巻線のコイルエンドが交差して長くなってしまうことを
防止するために、集中巻線を外層から順に挿入していく
技術がある。
【０００５】しかし、コイルエンドは外層から内層へと
順にスロットへ挿入されることで交差がなくなるもの
の、スロット内に於いても外層は外側に、内層は内側に
それぞれ配置されるため、スロット内にデッドスペース
が生じてしまうという問題があった。逆に、デッドスペ
ースが生じないだけのコイルを巻き込もうとすると、結
局、スロット内からコイルエンドの間で、各層が交差し
てしまうという問題があった。
【０００６】このようなコイルエンド及びスロット内に
おいて巻線相互間の交差を回避するという課題に対して
は、例えば、特許第２９２７２８８号公報に開示される
ように、固定子巻線のスロット内における占積率を向上
させ、その一方でスロット外においては、回転子との協
働により高い冷却性を確保するために複数の導体セグメ
ントにより構成された固定子巻線を採用した技術があ
る。この構成のものでは、固定子の巻線は複数の導体セ
グメントの端部どうしが溶接により接合されているので
あるが、溶接の際に接合部が高温となり、熱伝導により
接合部近傍も高温となる。この時、接合部近傍の絶縁被
膜は、熱ストレスにより劣化し、導体への被膜の固着力
が低下して、剥離、亀裂が生じやすくなる。そして、被
膜に剥離・亀裂が生じた場合、その部分で隣接する導体
セグメントどうしが交差して短絡する危険がある。ま
た、車両振動時等にコイルエンドの接合部近傍において
導体セグメントどうしが接触すると、摩擦や接触時の衝
撃等により絶縁被膜が損傷しやすくなり、短絡が生じる
可能性もある。
【０００７】このような問題点に鑑みて、本願出願人
は、特開２０００−１６６１４８号公報に開示されるよ
うに、コイルエンドにおける導体セグメントが径方向に
隣接する他の導体セグメントと交差する部分において、
径方向に凹部を形成することにより導体セグメント間の
隙間を確保する旨の技術が提案されている。そして、導
体セグメントの断面形状における四角の円弧が凹部のプ
レス加工に伴い移動する材料を吸収しうる半径を有して
いるため、導体セグメントの断面積は凹部においても減
少することなく一定となることを特徴としている。つま
り、凹部整形により確保される隙間は、導体セグメント
の断面における四角の円弧の半径および導体セグメント
の幅によって決定される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開２
０００−１６６１４８号公報に開示される前記従来のも
のでは、凹部整形の前後で導体セグメントの断面積が一
定であるとの条件下において、導体セグメントの断面に
おける四角の円弧の半径が小さいほど、あるいは導体セ
グメントの幅が大きいほど凹部整形量（凹部の深さ）が
小さくなるという問題がある。そして、導体コンダクタ
の交差部における隙間を十分に確保できない場合には、
摩擦や接触時の衝撃等により絶縁被膜が損傷しやすくな
り、短絡が生じる可能性があるという問題があった。
【０００９】本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑
み、コイルエンドにおける電気導体の交差部の隙間を確
保し、電気絶縁性を確保するとともに、コイルエンド部
分での冷却性を向上可能な車両用回転電機の固定子及び
その製造方法を提供することを解決すべき課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に記載の車両用回転電機の固定子は、複数
のスロットを持つ固定子鉄心と、前記スロット内におい
て互いに電気的に絶縁されて径方向に配列収納され且つ
前記スロット外へ延び出す端部が互いに接合されてコイ
ルエンドを形成する複数の電気導体を接続してなる多相
の固定子巻線とを有する車両用回転電機の固定子におい
て、前記コイルエンドにおける一の電気導体は、径方向
に隣接する他の電気導体と１箇所以上で交差するように
配置され、そのいずれかの交差部における前記他の電気
導体に対向する側面に、前記一の電気導体の端部に向か
って深さが増大する径方向の凹部を形成したことを特徴
とする。
【００１１】よって、他の電気導体との接合部である一
の電気導体の端部近傍は溶接時の熱により絶縁被膜が損
傷して剥離、亀裂が生じやすいのであるが、交差部にお
ける一の電気導体の他の電気導体に対向する側面に形成
された凹部は端部に向かって深さが増大するので、端部
近傍の交差部において他の電気導体との隙間をより十分
に確保することができ、電気絶縁性を確保するととも
に、コイルエンド部分での冷却性を向上することができ
る。
【００１２】また、請求項２に記載の車両用回転電機の
固定子は、複数のスロットを持つ固定子鉄心と、前記ス
ロット内において互いに電気的に絶縁されて径方向に配
列収納され且つ前記スロット外へ延び出す端部が互いに
接合されてコイルエンドを形成する複数の電気導体を接
続してなる多相の固定子巻線とを有する車両用回転電機
の固定子において、前記コイルエンドにおける一の電気
導体は、捻れが生じた状態で前記固定子鉄心に取り付け
られ且つその捻れ部において径方向に隣接する他の電気
導体と１箇所以上で交差するように配置されるととも
に、そのいずれかの交差部における前記他の電気導体に
対向する側面に、径方向の凹部を形成したことを特徴と
する。
【００１３】よって、コイルエンドにおける一の電気導
体は、捻れが生じた状態で前記固定子鉄心に取り付けら
れ且つその捻れ部において径方向に隣接する他の電気導
体と１箇所以上で交差するように配置され、その交差部
における前記他の電気導体に対向する側面に径方向の凹
部を形成したので、一の電気導体が捻れを含んでいる場
合でも、径方向の厚みを小さくすることができる。これ
により、他の電気導体との隙間をより十分に確保するこ
とができ、電気絶縁性を確保するとともに、コイルエン
ド部分での冷却性を向上することができる。
【００１４】また、請求項３に記載の車両用回転電機の
固定子は、前記交差部では、前記一の電気導体の側面と
前記他の電気導体の側面とが傾斜状態で対向しており、
その傾斜状態で対向する側面に径方向の凹部を形成した
ことを特徴とする。
【００１５】よって、前記一の電気導体の側面と前記他
の電気導体の側面とが傾斜状態で対向することを予め考
慮して、その傾斜状態で対向する側面に径方向の凹部を
形成したので、一の電気導体が捻れを含んでいる場合で
も、径方向の厚みを小さくすることができる。これによ
り、他の電気導体との隙間をより十分に確保することが
でき、電気絶縁性を確保するとともに、コイルエンド部
分での冷却性を向上することができる。
【００１６】また、請求項４に記載の車両用回転電機の
固定子は、前記交差部において、前記捻れ部は、前記一
の電気導体の側面が前記他の電気導体の側面と略平行に
対向するように前記捻れ部とは逆方向に捻られ、前記略
平行に対向する側面に径方向の凹部を形成したことを特
徴とする。
【００１７】よって、前記一の電気導体の側面が前記他
の電気導体の側面と略平行に対向するように前記捻れ部
とは逆方向に捻られ、前記略平行に対向する側面に径方
向の凹部を形成したので、一の電気導体が捻れを含んで
いる場合でも、径方向の厚みを小さくすることができ
る。これにより、他の電気導体との隙間をより十分に確
保することができ、電気絶縁性を確保するとともに、コ
イルエンド部分での冷却性を向上することができる。
【００１８】また、請求項５に記載の車両用回転電機の
固定子は、複数のスロットを持つ固定子鉄心と、前記ス
ロット内において互いに電気的に絶縁されて配列収納さ
れ且つ前記スロット外へ延び出す端部が互いに接合され
てコイルエンドを形成する複数の電気導体を接続してな
る多相の固定子巻線とを有する車両用回転電機の固定子
において、前記コイルエンドにおける一の電気導体は、
径方向に隣接する他の電気導体との接合面を有する端部
に、前記他の電気導体の接合面側へ突出する凸部が形成
されていることを特徴とする。
【００１９】よって、前記コイルエンドにおける一の電
気導体は、径方向に隣接する他の電気導体との接合面を
有する端部に、前記他の電気導体の接合面側へ突出する
凸部が形成されているので、他の電気導体と接合される
端部以外では他の電気導体から離隔させて隙間を十分に
確保することができ、電気絶縁性を確保するとともに、
コイルエンド部分での冷却性を向上することができる。
【００２０】また、請求項６に記載の車両用回転電機の
固定子は、前記凸部が、前記端部を前記他の電気導体の
接合面側へオフセットしたものであることを特徴とする
ことを特徴とする。
【００２１】よって、一の電気導体の端部をプレス加工
等により他の電気導体の接合面側へオフセットさせて凸
部を形成したので、端部を他の電気導体の接合面に近接
させることができるとともに、端部以外では他の電気導
体から離隔させることができる。
【００２２】また、請求項７に記載の車両用回転電機の
固定子は、前記凸部が、前記端部を前記他の電気導体の
接合面側へ曲げたものであることを特徴とすることを特
徴とする。
【００２３】よって、一の電気導体の端部を他の電気導
体の接合面側へ曲げることにより凸部を形成したので、
端部を他の電気導体の接合面に近接させることができる
とともに、端部以外では他の電気導体から離隔させるこ
とができる。
【００２４】また、請求項８に記載の車両用回転電機の
固定子は、複数のスロットを持つ固定子鉄心と、前記ス
ロット内において互いに電気的に絶縁されて径方向に配
列収納され且つ前記スロット外へ延び出す端部が互いに
接合されてコイルエンドを形成する複数の電気導体を接
続してなる多相の固定子巻線とを有する車両用回転電機
の固定子において、前記スロット内の少なくとも一つの
層に配置された一の電気導体は、前記コイルエンドにお
いて径方向に隣接する他の電気導体との接合面を有する
端部に凸部が形成され、前記スロット内の他の少なくと
も一つの層に配置された一の電気導体は、前記コイルエ
ンドにおいて径方向に隣接する他の電気導体と１箇所以
上で交差するとともに、そのいずれかの交差部における
前記他の電気導体に対向する側面に径方向の凹部を形成
したことを特徴とする。
【００２５】よって、前記スロット内の少なくとも一つ
の層に配置された一の電気導体は、前記コイルエンドに
おいて径方向に隣接する他の電気導体との接合面を有す
る端部に他の電気導体の接合面側へ突出する凸部が形成
されているので、他の電気導体と接合される端部以外で
は他の電気導体から離隔させて隙間を十分に確保するこ
とができ、電気絶縁性を確保するとともに、コイルエン
ド部分での冷却性を向上することができる。一方、前記
スロット内の他の少なくとも一つの層に配置された一の
電気導体は、前記コイルエンドにおいて径方向に隣接す
る他の電気導体と交差するとともに、そのいずれかの交
差部における前記他の電気導体に対向する側面に径方向
の凹部を形成したので、他の電気導体との交差部におい
て隙間を十分に確保することができる。これにより、電
気絶縁性を確保するとともに、コイルエンド部分での冷
却性を向上することができる。
【００２６】また、請求項９に記載の車両用回転電機の
固定子は、前記少なくとも一つの層は、前記スロット内
の最外周側若しくは最内周側の層であることを特徴とす
る。
【００２７】よって、スロット内の最外周側若しくは最
内周側の層における一の電気導体は、端部に他の電気導
体側に突出する凸部のみが形成され、凹部整形等により
電気導体の角が尖ることがないので、スロットへの挿入
時に絶縁部材を引っかけて座屈することがなく、電気導
体をスロットへ円滑に挿入することができる。
【００２８】また、請求項１０に記載の車両用回転電機
の固定子の製造方法は、複数のスロットを持つ固定子鉄
心と、前記スロット内において互いに電気的に絶縁され
て配列収納され且つ前記スロット外へ延び出す端部が互
いに接合されてコイルエンドを形成する複数の電気導体
を接続してなる多相の固定子巻線とを有する車両用回転
電機の固定子の製造方法であって、前記各電気導体の側
面に、径方向の凹部をプレス加工により形成する凹部形
成工程と、前記スロット内に前記複数の電気導体を径方
向に隣接するように挿入する挿入工程と、前記各電気導
体と径方向に隣接する他の電気導体とを互いに異なる周
方向へ所定の磁極ピッチ分それぞれ傾斜させるととも
に、前記各電気導体及び前記他の電気導体のそれぞれの
側面に形成された凹部を互いに対向させつつ交差させる
傾斜工程と、前記各電気導体の端部を径方向に隣接する
他の電気導体の端部にそれぞれ接合する接合工程と、を
備えたことを特徴とする。
【００２９】従って、凹部形成工程においては、前記各
電気導体の側面に、径方向の凹部をプレス加工により形
成し、挿入工程においては、前記スロット内に前記複数
の電気導体を径方向に隣接するように挿入し、傾斜工程
においては、前記各電気導体と径方向に隣接する他の電
気導体とを互いに異なる周方向へ所定の磁極ピッチ分そ
れぞれ傾斜させるとともに、前記各電気導体及び前記他
の電気導体のそれぞれの側面に形成された凹部を互いに
対向させつつ交差させ、接合工程においては、前記各電
気導体の端部を径方向に隣接する他の電気導体の端部に
それぞれ接合する、よって、各電気導体及び径方向に隣
接する他の電気導体の側面に凹部を形成し、これらの凹
部を対向させつつ交差させるようにしたので、電気導体
の交差部において径方向の厚みが小さくなり、電気導体
間の隙間を簡単且つ確実に確保することができる。
【００３０】また、請求項１１に記載の車両用回転電機
の固定子の製造方法は、前記凹部形成工程は、前記各電
気導体の端部に向かって深さが増大するようにプレス加
工を施すことを特徴とする。
【００３１】よって、コイルエンドにおける一の電気導
体において、他の電気導体との接合部である端部近傍は
溶接時の熱により絶縁被膜が損傷しやすいのであるが、
一の電気導体に形成された凹部は端部に向かって深さが
増大するので、端部近傍の交差部において他の電気導体
との隙間をより十分に確保することができ、電気絶縁性
を確保するとともに、コイルエンド部分での冷却性を向
上することができる。また、電気導体の断面における四
角の円弧の半径が小さい場合や、導体セグメントの幅が
大きい場合など、凹部の深さの確保が困難な場合におい
ても、端部近傍では凹部の深さをより確実に確保するこ
とができる。
【００３２】また、請求項１２に記載の車両用回転電機
の固定子の製造方法は、前記傾斜工程は、前記各電気導
体の端部をクランプして捻れを生じさせながら傾斜さ
せ、前記各電気導体と径方向に隣接する他の電気導体と
の交差部において前記捻れとは逆方向に捻れを加えるこ
とにより前記凹部を前記他の電気導体の凹部と略平行に
対向させる工程を更に含むことを特徴とする。
【００３３】よって、前記各電気導体が捻れを含んでい
る場合でも、交差部において逆方向に捻れを加えて凹部
が略平行に対向するようにしたので、径方向の厚みを小
さくし、交差部における電気導体間の隙間を十分に確保
することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の車両用回転電機の
固定子及びその製造方法を車両用交流発電機に適用した
各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００３５】（第一実施形態）図１から図７は本発明の
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、図２から図７は本実施形態の固定子の
説明図である。
【００３６】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。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。
【００３７】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。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。
【００３８】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。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。
【００３９】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
銅等の電気導体により構成される固定子巻線と、固定子
鉄心３２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。
【００４０】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、７２本のスロット３５が、等間隔に配置され
ている。
【００４１】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。これ
らの電気導体には、絶縁被膜３７として、ポリアミドイ
ミド等の被膜材が塗布されている。
【００４２】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内に互いに電気的に絶縁され
て径方向に配列収納された電気導体の端部がスロット３
５外へ延び出しており、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。各スロット３５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３５内
の１本の他の電気導体と対をなしている。
【００４３】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３５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３５内の他の層の電気導体と対
をなしている。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。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。
【００４５】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。
【００４６】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。
【００４７】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。さらに、複数の電気導体は、平
角断面をもった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３
３１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。
【００４８】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（以下の説明におい
て、基本セグメント３３を導体セグメントあるいは単に
セグメントとも称する）。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３３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。１周め
と２周めとの接続は端層と中層の接続となるが、この接
続により異形コイルエンドが形成される。
【００４９】以下、固定子巻線の製造工程について説明
する。
【００５０】固定子２の製造工程は、前記各導体セグメ
ント３３１，３３２の側面に、径方向の凹部をプレス加
工により形成する凹部形成工程と、スロット３５内に各
導体セグメント３３１、３３２を径方向に隣接するよう
に挿入する挿入工程と、各導体セグメントと径方向に隣
接する他の導体セグメント（例えば、３３１ａと３３２
ａ、３３２ｂ’と３３１ｂ’）とを互いに異なる周方向
へ所定の磁極ピッチ分それぞれ傾斜させるとともに、前
記導体セグメント及び隣接する導体セグメント（例え
ば、３３１ａと３３２ａ、３３２ｂ’と３３１ｂ’）の
それぞれの側面に形成された凹部を互いに対向させつつ
交差させる傾斜工程と、前記導体セグメントの端部を径
方向に隣接する他の導体セグメントの端部（例えば、３
３１ｄ’と３３２ｄ、３３２ｅと３３１ｅ’）にそれぞ
れ接合する接合工程とを含んでいる。
【００５１】凹部形成工程では、図７（ａ）に示すよう
に、導体セグメントの直線部３３１ｂの一側（直線部３
３２ｂの反対側）にダイを設置し、直線部３３１ｂの端
部に向かって矢印にて示すプレス方向への突出量が徐々
に増大するテーパ状のパンチを直線部３３１ｂの他側
（直線部３３２ｂと対向する側）からプレスすることに
より、端部に向かって深さが増すテーパ形状の凹部３３
１ｈを形成する。
【００５２】挿入工程では、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
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３３
１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。
【００５３】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。なお、電気導体３３はＵ
字状のセグメントを用いているため、電気導体にはター
ン部３３１ｃ、３３２ｃが広がる向きに、スプリングバ
ックによる力が作用する。そのため、小セグメント３３
２の直線部３３２ａと直線部３３２ｂとの間には、幾ら
かの隙間が形成されている。
【００５４】傾斜工程では、大セグメント３３１および
小セグメント３３２の挿入後、端層に位置している直線
部３３１ａ、３３１ｂは、大セグメント３３１が開く方
向に接合部３３１ｄ、３３１ｅが半磁極ピッチ分（本実
施形態では１．５スロット分）傾けられる。そして、中
層に位置している直線部３３２ａ、３３２ｂは、小セグ
メント３３２が閉じる方向に接合部３３２ｄ、３３２ｅ
が半磁極ピッチ分傾けられる。その結果、第２コイルエ
ンド群３１ｂにおいては、径方向に隣接する電気導体は
周方向の逆向きに傾斜し、１以上の箇所で径方向に交差
するように配置されている。
【００５５】以上の構成を、全てのスロット３５のセグ
メント３３について繰り返す。
【００５６】そして、接合工程では、第２コイルエンド
群３１ｂ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３３１ｄ' 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、図４の斜視図に示されるような固定子が
得られる。
【００５７】図５は、第２コイルエンド群３１ｂの固定
子鉄心３２内周側からの側面図、図６は、大小のセグメ
ントを示す図、図７は図６の凹部の拡大図、図８は従来
技術における大小のセグメントを示す図、図９は図８の
凹部３３１ｈの拡大図である。図６、図８ともに、大小
のセグメント３３１、３３２の直線部３３１ａ、３３１
ｂ、３３２ａ、３３２ｂには、ターン部３３１ｃ、３３
２ｃを多重に揃えた際に対向する面に、凹部３３１ｇ、
３３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈがそれぞれ形成されてい
る。この凹部３３１ｇ、３３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈ
は、セグメント３３のスロット３５内挿入後に周方向に
捻られた際、径方向に隣接する電気導体の交差部３３ｃ
を包含する範囲Ｐに設けられている。
【００５８】これらの凹部３３１ｇ、３３１ｈ、３３２
ｇ、３３２ｈは、図５、図６に範囲Ｐとして示される範
囲において、それぞれ径方向に隣接する導体セグメント
に対向する側面に形成されている。つまり、これらの凹
部３３１ｇ、３３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈにおける導
体セグメントの厚さは、セグメント３３１、３３２の端
部の径方向厚さよりも小さい厚さとされている。これに
より、領域Ｐにおける各導体セグメントの間の隙間が十
分に確保される。この結果、コイルエンドにおいて導体
セグメントが交差する領域Ｐにおいて、導体セグメント
間の絶縁が強化され、そこに通風される場合には、冷却
性が高められる。
【００５９】尚、図８に示す従来技術における導体セグ
メントでは、大小のセグメント３３１、３３２の凹部３
３１ｇ、３３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈは直線部３３１
ａ、３３１ｂ、３３２ａ、３３２ｂの長さ方向に対して
平行となっており、凹部３３１ｇ、３３１ｈ、３３２
ｇ、３３２ｈにおける導体セグメントの厚さは一定に形
成されている。これに対し、本実施形態では、図６に示
すように凹部３３１ｇ、３３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈ
は、セグメント３３１、３３２のコイルエンド先端（互
いに接合されたセグメントの端部）に近いほどセグメン
トの厚さが小さく形成されている。
【００６０】例えば、本実施形態の図７に示されるよう
に、セグメント直線部３３１ｂに形成された凹部３３１
ｈにおいて、コイルエンド先端部、すなわち導体セグメ
ントの端部に近い側の深さをｈ１、遠い側の深さをｈ２
としたとき、ｈ１＞ｈ２の関係となっている。つまり、
凹部３３１ｇ、３３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈは隣接す
る導体セグメントと互いに接合された端部に向かって深
さが増す（セグメントの厚さが小さくなる）テーパ形状
となっている。
【００６１】次に、凹部をテーパ形状として形成するこ
との効用について説明する。
【００６２】図１０は、図９のＸ１１ａ−Ｘ１１ａ断面
とＸ１１ｂ−Ｘ１１ｂ断面とを重ねて表示したものであ
る。Ｘ１１ａ−Ｘ１１ａ断面は、導体セグメントの直線
部の断面形状であり、Ｘ１１ｂ−Ｘ１１ｂ断面は凹部３
３１ｈにおける導体セグメントの断面形状である（３３
１ｇ、３３２ｇ、３３２ｈにおいても同様）。凹部３３
１ｈを加工する前の導体セグメントは、図１０に示され
るような四角が円弧状に丸みを有する長方形、あるいは
長円形と呼びうる断面を有している。これら四角の円弧
は、凹部３３１ｈのプレス加工に伴い移動する材料を吸
収しうる程度の半径を有している。この結果、導体セグ
メントの幅は、凹部３３１ｇ、３３１ｈ、３３２ｇ、３
３２ｈにおいても図１０に示される幅と同一の幅に維持
される。つまり、図１０の斜線で示される断面積ｓ１か
らｓ２４について、 ｓ１＝ｓ２１＋ｓ２２＋ｓ２３＋ｓ２４ ………式（１） の関係が成立している。
【００６３】図１１は、凹部整形前後の導体セグメント
の断面を表したものであり、（ａ）が凹部整形前の断面
（図９のＸ１１ａ−Ｘ１１ａ断面）を、（ｂ）が凹部整
形後の断面（図９のＸ１１ｂ−Ｘ１１ｂ断面）をそれぞ
れ表している。ここで、導体セグメントの幅をＷ１、凹
部３３１ｈを整形する前の導体セグメント断面における
四角の円弧の半径をＲ１１、凹部３３１ｈ整形後の導体
セグメント断面における四角の円弧の半径をＲ２とす
る。図１１より明らかなように、導体セグメントの幅Ｗ
１は凹部整形前後で変化していない。プレス加工により
深さｈの凹部が形成されることにより移動する材料が、
導体セグメント断面における四角の円弧の半径がＲ１１
からＲ２へ縮小することにより、すなわち角の丸みが減
少して尖った形状となることにより吸収されている。
【００６４】これに対し、図１２は、図１１（ａ）の導
体セグメントよりも断面における四角の円弧の半径が小
さい半径Ｒ１２（＜Ｒ１１）の導体セグメントを凹部整
形した場合における断面形状の変化を表した図である。
式（１）の関係が成立するように整形した場合、凹部深
さｈ’は、ｈ’＜ｈの関係となる。よって、この場合に
は導体セグメントの交差部で十分な隙間を確保すること
ができず、短絡する可能性がある。一方、ｈ’＝ｈとな
るように無理に整形すれば、導体セグメントの絶縁被膜
に亀裂が生じ、この場合にも短絡が生じる可能性が高く
なる。
【００６５】次に、図１３は、図１１（ａ）の導体セグ
メントよりも大きい幅Ｗ２（＜Ｗ１）を有する導体セグ
メントを凹部整形した場合における断面形状の変化を表
した図である。式（１）の関係が成立するように整形し
た場合、凹部深さｈ”は、ｈ”＜ｈ’となる。よって、
この場合には導体セグメントの交差部で十分な隙間を確
保することができず、短絡する可能性がある。一方、
ｈ’＝ｈとなるように無理に整形すれば、導体セグメン
トの絶縁被膜に亀裂が生じ、この場合にも短絡が生じる
可能性が高くなる。
【００６６】上述したように、導体セグメントの断面に
おける四角の円弧の半径が小さいものほど、あるいは導
体セグメントの幅が大きいものほど、凹部整形による凹
部深さが十分に取ることができず、導体セグメントの交
差部における隙間を十分に確保することができない。
【００６７】一方、図５で示される交差部３３ｃにおい
て、特にコイルエンド先端の接合部近傍は、溶接時の熱
で絶縁被膜が損傷して剥離、亀裂が生じやすくなってい
る。従って、接合部近傍において導体セグメントの隙間
を十分に確保することが重要となる。
【００６８】本実施形態によれば、大小のセグメント３
３１、３３２のターン部３３１ｃ、３３２ｃの反対側の
接合部であるセグメント端部近傍に、そのセグメント端
部に向かって深さが増大するテーパ形状の凹部３３１
ｇ、３３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈを形成したので、接
合部近傍において導体セグメントの隙間を十分に確保す
ることができる。さらに、導体セグメントの断面におけ
る四角の円弧の半径が小さい場合、あるいは導体セグメ
ントの幅が大きい場合など、十分な深さの凹部を整形す
ることが困難な場合であっても、短絡が起こりやすいコ
イルエンド先端の接合部近傍の交差部における隙間をよ
り大きく確保することができる。
【００６９】この結果、車両の振動時等に、第２コイル
エンド群３１ｂにおいて径方向に隣接する電気導体どう
しが接触することが低減されるとともに、接触によって
生じる絶縁被膜３７の破損も低減することが可能とな
る。そして、絶縁被膜３７の破損箇所どうしの接触によ
る短絡を防止できる。
【００７０】また、隣接する導体セグメント間の交差部
３３ｃに径方向の隙間が設けられている。そのため、内
扇ファンによる周方向成分を持った遠心風が、第２コイ
ルエンド群３１ｂのメッシュ状の通風路３６だけでな
く、導体セグメント間の交差部３３ｃの径方向の隙間を
周方向に通過することが可能となるので、コイルエンド
の冷却性が向上する。
【００７１】尚、上述した実施形態では、凹部３３１
ｇ、３３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈは、径方向に隣接す
る導体セグメントの交差部３３ｃをすべて包含する範囲
Ｐに設けられているが、交差部すべてを包含していなく
ても、例えば、図１４に示すように、短絡が起こりやす
い接合部近傍の交差部Ｑのみに凹部３３１ｇ、３３１
ｈ、３３２ｇ、３３２ｈを設ける構成としてもよい。
【００７２】また、図５および図１４においては、全体
の交差部が２箇所である例を示したが、交差部が３箇所
以上の場合、３箇所以上の交差部において凹部を設ける
構成としてもよい。
【００７３】また、凹部３３１ｇ、３３１ｈ、３３２
ｇ、３３２ｈの形状は、平面状のものに限られず、曲面
状であっても構わない。
【００７４】（第二実施形態）本発明の第二実施形態
は、コイルエンドにおいて隣接する導体セグメントどう
しが捻れた状態で交差する場合において、径方向に凹部
を形成することにより交差部における隙間を確保するよ
うにしたものである。
【００７５】第二実施形態における固定子２の製造工程
は、前記各導体セグメント３３１，３３２の側面に、捻
れ状態で径方向となるように傾斜した凹部をプレス加工
により形成する凹部形成工程と、スロット３５内に各導
体セグメント３３１、３３２を径方向に隣接するように
挿入する挿入工程と、各導体セグメントと径方向に隣接
する他の導体セグメント（例えば、３３１ａと３３２
ａ、３３２ｂ’と３３１ｂ’）とを捻れを生じさせなが
ら互いに異なる周方向へ所定の磁極ピッチ分それぞれ傾
斜させるとともに、前記導体セグメント及び隣接する導
体セグメント（例えば、３３１ａと３３２ａ、３３２
ｂ’と３３１ｂ’）のそれぞれの側面に形成された凹部
を互いに対向させつつ交差させる傾斜工程と、前記導体
セグメントの端部を径方向に隣接する他の導体セグメン
トの端部（例えば、３３１ｄ’と３３２ｄ、３３２ｅと
３３１ｅ’）にそれぞれ接合する接合工程とを含んでい
る。
【００７６】傾斜工程では、図３に示すように、固定子
鉄心３２に挿入された大小のセグメント３３１、３３２
において、端層に位置している直線部３３１ａ、３３１
ｂが、大セグメントが開く方向に接合部３３１ｄ、３３
１ｅが半磁極ピッチ分（本実施形態では１．５スロット
ピッチ分）傾けられる。そして、中層に位置している直
線部３３２ａ、３３２ｂは、小セグメント３３２が閉じ
る方向に接合部３３２ｄ、３３２ｅが半磁極ピッチ分傾
けられる。その結果、第２コイルエンド群３１ｂにおい
ては、径方向に隣接する電気導体は周方向の逆向きに傾
斜している。このように大小のセグメント３３１、３３
２を傾斜させる際に、両セグメント３３１、３３２に捻
れが生ずる場合がある。以下、従来技術における大小の
セグメント３３１、３３２に捻れが生じる様子を図１５
および図１６を参照しつつ説明する。
【００７７】図１５は、図３の大小のセグメント３３
１、３３２を固定子鉄心に挿入した際の様子を示すもの
である。上述したとおり、固定子鉄心に挿入された大小
セグメント３３１、３３２は、図１６に示すように周方
向に傾けられる。この時、大小セグメント３３１、３３
２は、それぞれ逆向きの周方向に傾けられる。ここで、
接合部３３１ｄ’、３３２ｄ、３３２ｅ、３３１ｅ’に
着目し、大小セグメント３３１、３３２が捻れる様子を
図１５、および図１６におけるＲ線矢視である図１７を
参照しつつ説明する。
【００７８】大小セグメント３３１、３３２のコイルエ
ンド先端３３１ｄ’、３３２ｄ、３３２ｅ、３３１ｅ’
を捻り治具３６によりクランプして、円弧状の軌跡を辿
りつつ周方向に半磁極ピッチ分傾けられる。この時、セ
グメントの先端は捻られることなく、固定子中心方向に
対して平行に配置される。一方、セグメントの傾斜時に
捻り治具３６によりクランプされない先端以外の部分
は、傾斜時に拘束されないことから、半磁極ピッチ分傾
けられる際に捻れが生じ、固定子中心方向に対して傾斜
した状態で配置される。この様子を、図１６のＳ視方向
であって、図５における導体セグメントの交差部Ｐにお
けるＸ１８−Ｘ１８断面を図１８に示す。
【００７９】図１８に示されるように、内端層と外中
層、内中層と外端層とがそれぞれ逆方向に捻れた結果、
導体セグメント断面の四角の円弧の一つが、互いに対向
するセグメント側へ食い込むような状態となっている。
従来技術であるセグメントの交差部に接合面３３１ｉ、
３３２ｉ、３３１ｊ、３３２ｊと同一面内に凹部３３１
ｇ、３３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈを設けた様子を、捻
れが生じないと場合と捻れが生じた場合における図１８
に相当する断面図を、それぞれ図１９、図２０に示す。
捻れが生じない場合の交差部におけるセグメントの隙間
をＣ１、捻れが生じた場合の隙間をＣ２とすると、Ｃ１
＞Ｃ２となっている。すなわち、捻れが生じた場合には
接合面と同一面状に凹部を形成しても、セグメントの交
差部において十分な隙間を確保することはできず、絶縁
被膜が損傷しやすく、短絡が生ずる可能性が高いのであ
る。
【００８０】そこで、第二実施形態では、図２１に示す
ように、導体セグメントの交差部における捻れをあらか
じめ考慮して、径方向に隣接する導体セグメントに対向
する側における接合面に対して傾斜した側面上に凹部３
３１ｇ、３３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈを設けた。すな
わち、凹部３３１ｇ、３３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈ
は、導体セグメントが捻れた状態における径方向の凹部
であり、３３１ｇと３３２ｇ、３３１ｈと３３２ｈとは
それぞれ略平行に対向する凹部となっている。その結
果、交差部３３ｃにおける隙間Ｃ３は、図２０に示す隙
間Ｃ２より大きく取ることが可能となる。尚、図中の破
線は、プレス加工により凹部を設ける前のセグメントの
断面を示している。
【００８１】図２２乃至図２４は、第二実施形態におけ
る大小セグメント３３１、３３２をを捻る前の状態を示
す図であり、図２２は全体図、図２３は図２２における
Ｘ２３−Ｘ２３断面を、図２４は図２２におけるＸ２４
−Ｘ２４断面を示す図である。尚、図２４における破線
は、プレス加工により凹部を設ける前の導体セグメント
の断面を示している。
【００８２】これらの凹部３３１ｇ、３３１ｈ、３３２
ｇ、３３２ｈは、セグメント３３のスロット３５内へ挿
入後、周方向に捻られた際、径方向に隣接する導体セグ
メントの交差部３３ｃを包含する範囲Ｐに設けられてい
る（図５、図２２参照）。この結果、第一実施形態と同
様に、コイルエンドにおける導体セグメントの交差部に
おいて十分な隙間が確保され、絶縁被膜の損傷および短
絡の発生を防止することができる。
【００８３】尚、上述した第二実施形態では、導体セグ
メントの捻れをあらかじめ考慮して傾斜した凹部を形成
することにより、スロット３５内への挿入後の捻れが生
じた状態では凹部が径方向となるようにしたが、第一実
施形態と同様に凹部形成工程において接合面と平行な面
に凹部を形成しておき、傾斜工程において捻れが生じた
後、別工程にて更に逆方向の捻れを加えることにより、
３３１ｇと３３２ｇ、３３１ｈと３３２ｈとをそれぞれ
略平行に対向させるようにしてもよい。図２５は、第二
実施形態の変形例における凹部３３１ｇ、３３１ｈ、３
３２ｇ、３３２ｈの断面を示す断面図であり、第二実施
形態の図２４に相当する。図２５において、破線部分
は、別工程で逆方向の捻れを加える前の状態である。第
二実施形態の変形例においても、交差部における隙間Ｃ
４を図２０における隙間Ｃ２よりも大きくとることが可
能となり、第二実施形態と同様の効果を得ることができ
る。
【００８４】また、第一実施形態と同様に、交差部すべ
てを包含していなくても、短絡が起こりやすい他の導体
セグメントとの接合部である端部近傍の交差部のみに凹
部３３１ｇ、３３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈを設ける構
成としてもよい。
【００８５】また、交差部が３箇所以上の場合、３箇所
以上の交差部において凹部を設ける構成としてもよい。
【００８６】さらに、凹部３３１ｇ、３３１ｈ、３３２
ｇ、３３２ｈの形状は、平面状のものに限られず、曲面
状であっても構わない。 （第三実施形態）第三の実施形態では、コイルエンドに
おける導体セグメントの接合面を含む端部において、接
合される他の導体セグメント側にオフセットされた凸部
が形成されていることを特徴とするものである。
【００８７】図２６は、第三の実施形態における大小セ
グメント３３１、３３２を示す図である。大小のセグメ
ント３３１、３３２の直線部３３１ａ、３３１ｂ、３３
２ａ、３３２ｂには、ターン部３３１ｃ、３３２ｃを多
重に揃えた際に対向する面に、凸部３３１ｋ、３３１
ｌ、３３２ｋ、３３２ｌがそれぞれ形成されている。図
２７は、凸部３３１ｌが形成された大セグメント３３１
の端部付近の拡大図である。大セグメント３３１の端部
は、接合面３３１ｊを含む導体セグメントの端部を接合
される他の導体セグメントの接合面側に、プレス加工等
によりオフセットした凸状となっている。この時、凸部
３３１ｌにおけるオフセット量は、接合面側をｈ１、接
合面と反対側をｈ２とすると、ｈ１＝ｈ２となっている
（他の凸部３３１ｋ、３３２ｋ、３３２ｌも同様）。
【００８８】図２８は、図２６におけるＸ２８−Ｘ２８
断面を、図２９は図２６におけるＸ２９−Ｘ２９断面を
示す図である。凸部３３１ｋ、３３１ｌ、３３２ｋ、３
３２ｌをそれぞれ形成した後、接合面３３１ｉと３３１
ｊ、３３２ｊと３３１ｊをそれぞれ接合することによ
り、図２８に示すように、大小のセグメント３３１と３
３２との間に隙間Ｃ４があらかじめ確保される。その結
果、上述した第一と第二の実施形態と同様の効果を得る
ことができる。
【００８９】また、各導体セグメント端部の溶接時に
は、導体セグメント端部の接合面を向き合うように密着
させて加工を行うが、第三の実施形態では、導体セグメ
ントの端部が、接合される他の導体セグメント側に予め
オフセットされているため、接合面の溶接性が向上する
という効果をも奏する。
【００９０】尚、上述した実施形態では、凸部３３１
ｋ、３３１ｌ、３３２ｋ、３３２ｌのオフセット量は、
接合面側とその反対側とで等しいとしたが、両者が等し
くない場合でも同様の効果を奏する。
【００９１】また、上述した実施形態では、導体セグメ
ントの端部を、接合される他の導体セグメントの接合面
側にオフセットさせることにより、他の導体セグメント
との交差部における隙間を確保したが、図３０に示す第
三の実施形態の変形例に示すように、ダイに固定された
セグメント直線部３３１ｂの端部をパンチにより斜め方
向からプレスすることにより（図３０（ａ））、セグメ
ント直線部３３１ｂの端部を接合面３３１ｊ側に曲げ
て、接合される他のセグメントの接合面側に突出する凸
部３３１ｌを形成する構成としてもよい（図３０
（ｂ））。 （他の実施形態）第一実施形態あるいは第二実施形態に
おける導体セグメントの直線部の凹部に、第三の実施形
態における導体セグメント先端部の凸部を組み合わせた
構成としてもよい。
【００９２】例えば、図３１に示す他の実施形態では、
内端層３３１ａ及び外端層３３１ｂ’は先端部に第三の
実施形態の凸部を形成した導体セグメントを用い、内中
層３３２ａおよび外中層３３２ｂ’は直線部に第二実施
形態の凹部を形成した構成となっている。
【００９３】ここで、内端層３３１ａ及び外端層３３１
ｂ’に第二実施形態の凹部を採用しなかったのは、次の
ような理由による。すなわち、第一および第二の実施形
態における凹部整形は、前述したように、整形後に導体
セグメントの断面における四角の円弧の半径が小さくな
る。このため、内端層３３１ａ及び外端層３３１ｂ’に
第二実施形態の凹部整形を施した場合、導体セグメント
をスロット３５内に挿入する際、図３２の拡大図に示す
ように小径化した導体セグメント３３１ｂ’の角によ
り、インシュレータ３４を引っかけてしまい、導体セグ
メントが座屈するおそれがある。
【００９４】図３１に示す他の実施形態によれば、内端
層３３１ａおよび外端層３３１ｂ’は凹部整形による導
体セグメントの断面における四角の円弧の小径化を回避
するために先端部の接合方向への凸部形成のみを施した
導体セグメントとし、内中層３３２ａおよび外中層３３
２ｂ’は直線部に凹部を形成した導体セグメントを採用
したので、インシュレータ３４に引っかけることなくス
ロット３５へ挿入することが可能となるとともに、導体
セグメントの交差部における短絡防止に必要な隙間を確
保することができる。
【００９５】尚、本発明は上述した各実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種
々の変更を施すことが可能であることは言うまでもな
い。
【００９６】
【発明の効果】以上述べたように本発明の請求項１に記
載の車両用回転電機の固定子によれば、交差部における
一の電気導体の他の電気導体に対向する側面に形成され
た凹部は端部に向かって深さが増大するので、溶接時の
熱によって絶縁被膜が損傷しやすい端部近傍の交差部に
おいて他の電気導体との隙間をより十分に確保すること
ができ、電気絶縁性を確保するとともに、コイルエンド
部分での冷却性を向上することができるという効果を奏
する。
【００９７】また、請求項２に記載の車両用回転電機の
固定子によれば、コイルエンドにおける一の電気導体が
捻れを含んでいる場合でも、径方向の厚みを小さくする
ことができる。これにより、他の電気導体との隙間をよ
り十分に確保することができ、電気絶縁性を確保すると
ともに、コイルエンド部分での冷却性を向上することが
できるという効果を奏する。
【００９８】また、請求項３に記載の車両用回転電機の
固定子によれば、傾斜状態で対向する側面に径方向の凹
部を形成したので、一の電気導体が捻れを含んでいる場
合でも、径方向の厚みを小さくすることができる。これ
により、他の電気導体との隙間をより十分に確保するこ
とができ、電気絶縁性を確保するとともに、コイルエン
ド部分での冷却性を向上することができるという効果を
奏する。
【００９９】また、請求項４に記載の車両用回転電機の
固定子によれば、逆方向に捻られることにより略平行に
対向する側面に径方向の凹部を形成したので、一の電気
導体が捻れを含んでいる場合でも、径方向の厚みを小さ
くすることができる。これにより、他の電気導体との隙
間をより十分に確保することができ、電気絶縁性を確保
するとともに、コイルエンド部分での冷却性を向上する
ことができるという効果を奏する。
【０１００】また、請求項５に記載の車両用回転電機の
固定子によれば、コイルエンドにおける一の電気導体の
端部に他の電気導体の接合面側へ突出する凸部が形成さ
れているので、他の電気導体と接合される端部以外では
他の電気導体から離隔させて隙間を十分に確保すること
ができ、電気絶縁性を確保するとともに、コイルエンド
部分での冷却性を向上することができるという効果を奏
する。
【０１０１】また、請求項６に記載の車両用回転電機の
固定子によれば、一の電気導体の端部をプレス加工等に
より他の電気導体の接合面側へオフセットさせて凸部を
形成したので、端部を他の電気導体の接合面に近接させ
ることができるとともに、端部以外では他の電気導体か
ら離隔させることができるという効果を奏する。
【０１０２】また、請求項７に記載の車両用回転電機の
固定子によれば、一の電気導体の端部を他の電気導体の
接合面側へ曲げることにより凸部を形成したので、端部
を他の電気導体の接合面に近接させることができるとと
もに、端部以外では他の電気導体から離隔させることが
できるという効果を奏する。
【０１０３】また、請求項８に記載の車両用回転電機の
固定子によれば、スロット内の少なくとも一つの層に配
置された一の電気導体は、前記コイルエンドにおいて径
方向に隣接する他の電気導体との接合面を有する端部に
他の電気導体の接合面側へ突出する凸部が形成されてい
るので、他の電気導体と接合される端部以外では他の電
気導体から離隔させて隙間を十分に確保することがで
き、電気絶縁性を確保するとともに、コイルエンド部分
での冷却性を向上することができるという効果を奏す
る。一方、前記スロット内の他の少なくとも一つの層に
配置された一の電気導体は、前記コイルエンドにおいて
径方向に隣接する他の電気導体と交差するとともに、そ
のいずれかの交差部における前記他の電気導体に対向す
る側面に径方向の凹部を形成したので、他の電気導体と
の交差部において隙間を十分に確保することができる。
これにより、電気絶縁性を確保するとともに、コイルエ
ンド部分での冷却性を向上することができるという効果
を奏する。
【０１０４】また、請求項９に記載の車両用回転電機の
固定子によれば、スロット内の最外周側若しくは最内周
側の層における一の電気導体は、端部に他の電気導体側
に突出する凸部のみが形成され、凹部整形等により電気
導体の角が尖ることがないので、スロットへの挿入時に
絶縁部材を引っかけて座屈することがなく、電気導体を
スロットへ円滑に挿入することができるという効果を奏
する。
【０１０５】また、請求項１０に記載の車両用回転電機
の固定子の製造方法によれば、各電気導体及び径方向に
隣接する他の電気導体の側面に凹部を形成し、これらの
凹部を対向させつつ交差させるようにしたので、電気導
体の交差部において径方向の厚みが小さくなり、電気導
体間の隙間を簡単且つ確実に確保することができるとい
う効果を奏する。
【０１０６】また、請求項１１に記載の車両用回転電機
の固定子の製造方法によれば、一の電気導体に形成され
た凹部は端部に向かって深さが増大するので、端部近傍
の交差部において他の電気導体との隙間をより十分に確
保することができ、電気絶縁性を確保するとともに、コ
イルエンド部分での冷却性を向上することができるとい
う効果を奏する。また、電気導体の断面における四角の
円弧の半径が小さい場合や、導体セグメントの幅が大き
い場合など、凹部の深さの確保が困難な場合において
も、端部近傍では凹部の深さをより確実に確保すること
ができるという効果を奏する。
【０１０７】また、請求項１２に記載の車両用回転電機
の固定子の製造方法によれば、前記各電気導体が捻れを
含んでいる場合でも、交差部において逆方向に捻れを加
えて凹部が略平行に対向するようにしたので、径方向の
厚みを小さくし、交差部における電気導体間の隙間を十
分に確保することができるという効果を奏する。
【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】 第一実施形態の第２コイルエンド群側を示す
斜視図である。
【図５】 第一実施形態の第２コイルエンド群の固定子
の内側からの側面図である。
【図６】 第一実施形態で用いるセグメントの平面図で
ある。
【図７】 （ａ）はプレス加工による凹部の形成を示す
説明図であり、（ｂ）は図６におけるセグメントの端部
付近の拡大図である。
【図８】 従来技術におけるセグメントの平面図であ
る。
【図９】 図８におけるセグメントの端部付近の拡大図
である。
【図１０】 図９のＸ１０−Ｘ１０断面とＸ１１−Ｘ１
１断面とを重ねて表示した図である。
【図１１】 （ａ）は凹部整形前のセグメントの断面図
であり、（ｂ）は凹部整形後のセグメントの断面図であ
る。
【図１２】 図１１のセグメントよりも相対的に四角の
円弧の半径が小さいセグメントを用いた場合において、
（ａ）は凹部整形前のセグメントの断面図であり、
（ｂ）は凹部整形後のセグメントの断面図である。
【図１３】 図１２のセグメントよりも相対的に幅が大
きいセグメントを用いた場合において、（ａ）は凹部整
形前のセグメントの断面図であり、（ｂ）は凹部整形後
のセグメントの断面図である。
【図１４】 第一実施形態の第２コイルエンド群の固定
子の内側からの側面図である。
【図１５】 大小のセグメントを固定子のスロットに挿
入した状態を示す模式的斜視図である。
【図１６】 固定子のスロットに挿入された大小のセグ
メントの各々を周方向に傾斜させた状態を示す模式的斜
視図である。
【図１７】 各セグメントの傾斜方向を示す模式的上視
図である。
【図１８】 従来技術における凹部が形成されていない
場合において、捻れを含むセグメント交差部の断面図で
ある。
【図１９】 従来技術における凹部が形成されている場
合において、捻れを含まないセグメント交差部の断面図
である。
【図２０】 従来技術における凹部が形成されている場
合において、捻れを含むセグメント交差部の断面図であ
る。
【図２１】 第二実施形態における凹部が形成されてい
る場合において、捻れを含むセグメント交差部の断面図
である。
【図２２】 第二実施形態で用いるセグメントの平面図
である。
【図２３】 図２２におけるセグメントのＸ２３−Ｘ２
３断面図である。
【図２４】 図２２におけるセグメントのＸ２４−Ｘ２
４断面図である。
【図２５】 第二実施形態の変形例における図２４に相
当する断面図である。
【図２６】 第三実施形態で用いるセグメントの平面図
である。
【図２７】 図２６におけるセグメントの端部付近を示
す拡大図である。
【図２８】 図２６におけるセグメントのＸ２８−Ｘ２
８断面図である。
【図２９】 図２６におけるセグメントのＸ２９−Ｘ２
９断面図である。
【図３０】 第三実施形態の変形例を示す図であり、
（ａ）はプレス加工による凸部の形成を示す説明図であ
り、（ｂ）はセグメントの端部付近を示す図である。
【図３１】 他の実施形態における固定子の部分的な断
面図である。
【図３２】 図３１におけるＴ部の拡大図である。
【符号の説明】
２…固定子、 ３１ｂ…第２コイルエンド群（コイルエ
ンド）、 ３２…固定子鉄心、 ３３…基本セグメント
（電気導体）、 ３３１…大セグメント（電気導体）、
３３２…小セグメント（電気導体）、 ３３１ｇ、３
３１ｈ、３３２ｇ、３３２ｈ…凹部、 ３３１ｋ、３３
１ｌ、３３２ｋ、３３２ｌ…凸部、 ３５…スロット。
───────────────────────────────────────────────────── 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 15/085 Ｈ０２Ｋ 15/085 (72)発明者 福田 和彦 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 村橋 元博 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 加藤 充 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 AA04 AA11 BB02 BB05 BB12 CA01 CA05 CB03 CC05 CC17 CD02 CD22 CE02 EE01 5H604 AA03 BB03 BB10 BB14 CC01 CC15 PB02 5H615 AA01 BB02 BB07 BB14 PP01 PP12 QQ02 QQ12 SS03 SS04 SS09 SS16

Claims (12)

    【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、前
    記スロット内において互いに電気的に絶縁されて径方向
    に配列収納され且つ前記スロット外へ延び出す端部が互
    いに接合されてコイルエンドを形成する複数の電気導体
    を接続してなる多相の固定子巻線とを有する車両用回転
    電機の固定子において、 前記コイルエンドにおける一の電気導体は、径方向に隣
    接する他の電気導体と１箇所以上で交差するように配置
    され、そのいずれかの交差部における前記他の電気導体
    に対向する側面に、前記一の電気導体の端部に向かって
    深さが増大する径方向の凹部を形成したことを特徴とす
    る車両用回転電機の固定子。
  2. 【請求項２】 複数のスロットを持つ固定子鉄心と、前
    記スロット内において互いに電気的に絶縁されて径方向
    に配列収納され且つ前記スロット外へ延び出す端部が互
    いに接合されてコイルエンドを形成する複数の電気導体
    を接続してなる多相の固定子巻線とを有する車両用回転
    電機の固定子において、 前記コイルエンドにおける一の電気導体は、捻れが生じ
    た状態で前記固定子鉄心に取り付けられ且つその捻れ部
    において径方向に隣接する他の電気導体と１箇所以上で
    交差するように配置されるとともに、そのいずれかの交
    差部における前記他の電気導体に対向する側面に、径方
    向の凹部を形成したことを特徴とする車両用回転電機の
    固定子。
  3. 【請求項３】 前記交差部では、前記一の電気導体の側
    面と前記他の電気導体の側面とが傾斜状態で対向してお
    り、その傾斜状態で対向する側面に径方向の凹部を形成
    したことを特徴とする請求項２に記載の車両用回転電機
    の固定子。
  4. 【請求項４】 前記交差部において、前記捻れ部は、前
    記一の電気導体の側面が前記他の電気導体の側面と略平
    行に対向するように前記捻れ部とは逆方向に捻られ、前
    記略平行に対向する側面に径方向の凹部を形成したこと
    を特徴とする請求項２に記載の車両用回転電機の固定
    子。
  5. 【請求項５】 複数のスロットを持つ固定子鉄心と、前
    記スロット内において互いに電気的に絶縁されて配列収
    納され且つ前記スロット外へ延び出す端部が互いに接合
    されてコイルエンドを形成する複数の電気導体を接続し
    てなる多相の固定子巻線とを有する車両用回転電機の固
    定子において、 前記コイルエンドにおける一の電気導体は、径方向に隣
    接する他の電気導体との接合面を有する端部に、前記他
    の電気導体の接合面側へ突出する凸部が形成されている
    ことを特徴とする車両用回転電機の固定子。
  6. 【請求項６】 前記凸部は、前記端部を前記他の電気導
    体の接合面側へオフセットしたものであることを特徴と
    することを特徴とする請求項５に記載の車両用回転電機
    の固定子。
  7. 【請求項７】 前記凸部は、前記端部を前記他の電気導
    体の接合面側へ曲げたものであることを特徴とすること
    を特徴とする請求項５に記載の車両用回転電機の固定
    子。
  8. 【請求項８】 複数のスロットを持つ固定子鉄心と、前
    記スロット内において互いに電気的に絶縁されて径方向
    に配列収納され且つ前記スロット外へ延び出す端部が互
    いに接合されてコイルエンドを形成する複数の電気導体
    を接続してなる多相の固定子巻線とを有する車両用回転
    電機の固定子において、 前記スロット内の少なくとも一つの層に配置された一の
    電気導体は、前記コイルエンドにおいて径方向に隣接す
    る他の電気導体との接合面を有する端部に凸部が形成さ
    れ、 前記スロット内の他の少なくとも一つの層に配置された
    一の電気導体は、前記コイルエンドにおいて径方向に隣
    接する他の電気導体と１箇所以上で交差するとともに、
    そのいずれかの交差部における前記他の電気導体に対向
    する側面に径方向の凹部を形成したことを特徴とする車
    両用回転電機の固定子。
  9. 【請求項９】 前記少なくとも一つの層は、前記スロッ
    ト内の最外周側若しくは最内周側の層であり、前記他の
    少なくとも一つの層は、前記スロット内の最外周側及び
    最内周側以外の層であることを特徴とする請求項８に記
    載の車両用回転電機の固定子。
  10. 【請求項１０】 複数のスロットを持つ固定子鉄心と、
    前記スロット内において互いに電気的に絶縁されて配列
    収納され且つ前記スロット外へ延び出す端部が互いに接
    合されてコイルエンドを形成する複数の電気導体を接続
    してなる多相の固定子巻線とを有する車両用回転電機の
    固定子の製造方法であって、 前記各電気導体の側面に、径方向の凹部をプレス加工に
    より形成する凹部形成工程と、 前記スロット内に前記複数の電気導体を径方向に隣接す
    るように挿入する挿入工程と、 前記各電気導体と径方向に隣接する他の電気導体とを互
    いに異なる周方向へ所定の磁極ピッチ分それぞれ傾斜さ
    せるとともに、前記各電気導体及び前記他の電気導体の
    それぞれの側面に形成された凹部を互いに対向させつつ
    交差させる傾斜工程と、 前記各電気導体の端部を径方向に隣接する他の電気導体
    の端部にそれぞれ接合する接合工程と、 を備えたことを特徴とする車両用回転電機の固定子の製
    造方法。
  11. 【請求項１１】 前記凹部形成工程は、前記各電気導体
    の端部に向かって深さが増大するようにプレス加工を施
    すことを特徴とする請求項１０に記載の車両用回転電機
    の固定子の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記傾斜工程は、前記各電気導体の端
    部をクランプして捻れを生じさせながら傾斜させ、前記
    各電気導体と径方向に隣接する他の電気導体との交差部
    において前記捻れとは逆方向に捻れを加えることにより
    前記凹部を前記他の電気導体の凹部と略平行に対向させ
    る工程を更に含むことを特徴とする請求項１０又は１１
    に記載の車両用回転電機の固定子の製造方法。
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