JP2009153380A

JP2009153380A - Ac generator

Info

Publication number: JP2009153380A
Application number: JP2009091958A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Matsunaga; 和男松永; Atsushi Ohashi; 篤志大橋; Yoshito Asao; 淑人浅尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-04-06
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2020-02-24
Also published as: JP4362145B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an AC generator which can prevent short-circuit at a coil end and also can enhance cooling of a stator winding and moreover can reduce noise. <P>SOLUTION: In this AC generator for a vehicle, connection parts are shifted in the circumferential direction, respectively. The distance between each inner circumferential connection part and an end face of a stator core, is different from the distance between each outer circumferential connection part and the end face of the stator core. The outer circumferential connection part is apart from the inner circumferential connection part by a half of a slot portion. A first lead part 110a and a second lead part 110b are a series of lead, and connected in the connection part continuously. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば乗用車、トラック等の乗り物に搭載される車両用交流発電機に関し、特にその固定子の固定子巻線に関するものである。 The present invention relates to a vehicular AC generator mounted on a vehicle such as a passenger car and a truck, and more particularly to a stator winding of the stator.

図１５は従来の車両用交流発電機の断面図である。
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及びリヤブラケット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及びリヤブラケット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。 FIG. 15 is a cross-sectional view of a conventional vehicle alternator.
In the vehicular AC generator, a Randall-type rotor 7 is rotatably mounted via a shaft 6 in a case 3 constituted by an aluminum front bracket 1 and a rear bracket 2, and a stator 8 is fixed to the rotor 7. The case 3 is fixed to the inner wall surface of the case 3 so as to cover the outer peripheral side.
The shaft 6 is rotatably supported by the front bracket 1 and the rear bracket 2. A pulley 4 is fixed to one end of the shaft 6 so that the rotational torque of the engine can be transmitted to the shaft 6 via a belt (not shown).
A slip ring 9 for supplying current to the rotor 7 is fixed to the other end of the shaft 6, and a pair of brushes 10 are accommodated in a brush holder 11 disposed in the case 3 so as to be in sliding contact with the slip ring 9. ing. A regulator 18 that adjusts the magnitude of the AC voltage generated in the stator 8 is bonded to a heat shim 17 fitted to the brush holder 11. A rectifier 12 that is electrically connected to the stator 8 and rectifies alternating current generated in the stator 8 into direct current is mounted in the case 3.

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、遠心ファン５が回転子７の軸線方向の両端面に固着されている。 The rotor 7 is provided so as to cover the rotor coil 13 that generates a magnetic flux by passing an electric current, and a pair of pole cores 20 in which magnetic poles are formed by the magnetic flux generated by the rotor coil 13. , 21. The pair of pole cores 20 and 21 are made of iron, and claw-shaped claw-shaped magnetic poles 22 and 23 are respectively provided on the outer peripheral edge so as to protrude in the circumferential direction at an equiangular pitch, and face each other so as to engage the claw-shaped magnetic poles 22 and 23. The shaft 6 is fixed. Further, the centrifugal fan 5 is fixed to both end faces of the rotor 7 in the axial direction.

固定子８は、固定子鉄心１５と、この固定子鉄心１５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。 The stator 8 includes a stator core 15 and a stator winding 16 in which a conductor is wound around the stator core 15 and an alternating current is generated by a change in magnetic flux from the rotor 7 as the rotor 7 rotates. It is composed of

次に、固定子巻線１６の構造について図１６の巻線図を用いて説明する。
固定子巻線１６は、ａ相固定子巻線部１６ａ、ｂ相固定子巻線部及びｃ相固定子巻線部から構成されている。ａ相固定子巻線部１６ａ、ｂ相固定子巻線部及びｃ相固定子巻線部は互いに１スロット１５ａずつずれて配置され、かつ星型結線されている。
図１６はａ相固定子巻線部１６ａの巻線図であり、ｂ相固定子巻線部、ｃ相固定子巻線図は示されていない。なお、この図では図中、実線はリヤブラケット２側の導線（後述する導体セグメントの連結部である。）を示し、点線はフロントブラケット１側の導線（後述する導体セグメントのつなぎ部である。）を示している。 Next, the structure of the stator winding 16 will be described with reference to the winding diagram of FIG.
The stator winding 16 includes an a-phase stator winding portion 16a, a b-phase stator winding portion, and a c-phase stator winding portion. The a-phase stator winding portion 16a, the b-phase stator winding portion, and the c-phase stator winding portion are arranged so as to be shifted from each other by one slot 15a and are star-connected.
FIG. 16 is a winding diagram of the a-phase stator winding portion 16a, and the b-phase stator winding portion and the c-phase stator winding diagram are not shown. In this figure, the solid line indicates the conductor on the rear bracket 2 side (a conductor segment connecting portion described later), and the dotted line indicates the conductor on the front bracket 1 side (a conductor segment connecting portion described later). ).

ａ相固定子巻線部１６ａは、第１及び第２巻線部５４、５５を備えている。ａ相口出線１００に接続された第１巻線部５４は、スロット番号が１番でスロット１５ａ内の外周側から２番目（以後、外周側から１番目は１番地、２番目は２番地、３番目は３番地、４番目は４番地と呼ぶ。）を始点として、反時計方向に延びてフロントブラケット１側からスロット番号４の１番地のスロット１５ａ内に入る。そして、リヤブラケット２側から時計方向に延びてスロット番号４の４番地のスロット１５ａ内に入り、フロントブラケット１側に出る。次に、反時計方向に延びてフロントブラケット１側からスロット番号４の３番地のスロット１５ａ内に入り、リヤブラケット１側に出る。その後、反時計方向に延びてスロット番号７の２番地のスロット１５ａ内に入り、フロントブラケット１側に出る。 The a-phase stator winding portion 16 a includes first and second winding portions 54 and 55. The first winding 54 connected to the a-phase lead wire 100 has a slot number of 1 and is second from the outer peripheral side in the slot 15a (hereinafter, the first from the outer peripheral side is the first address and the second is the second address. The third is called address 3, and the fourth is called address 4.) Starting from the starting point, it extends in the counterclockwise direction and enters the slot 15a of address 1 of slot number 4 from the front bracket 1 side. Then, it extends in the clockwise direction from the rear bracket 2 side, enters the slot 15a at slot number 4, and exits to the front bracket 1 side. Next, it extends in the counterclockwise direction, enters the third slot 15a of slot number 4 from the front bracket 1 side, and exits to the rear bracket 1 side. Thereafter, it extends in the counterclockwise direction and enters the second slot 15a of slot number 7 and exits to the front bracket 1 side.

このように、各スロット１５ａ内の第１層目である１番地からリヤブラケット２側に導出された導線は３スロット時計方向に離れたスロット１５ａ内の第４層目である４番地にフロントブラケット１側に向けて入る。また、各スロット１５ａ内の第３層目である３番地からリヤブラケット２側に導出された導線は３スロット反時計方向に離れたスロット１５ａ内の第２層目である２番地にフロントブラケット１側に向けて入る。
そして、最後にはスロット番号３４の第３層目である３番地からリヤブラケット２側に出た導線が反時計方向に延びてスロット番号１の第１層目の１番地に到達し、ここが第１巻線部５４の終点となる。 Thus, the lead wire led out from the first address, which is the first layer in each slot 15a, to the rear bracket 2 side is connected to the front bracket at the fourth address, which is the fourth layer in the slot 15a, which is separated by three slots clockwise. Enter toward 1 side. Further, the lead wire led out from the third address, which is the third layer in each slot 15a, to the rear bracket 2 side is connected to the front bracket 1 at the second address, which is the second layer in the slot 15a separated by three slots counterclockwise. Enter towards the side.
Finally, the lead wire extending from the third address of the third layer of the slot number 34 to the rear bracket 2 side extends counterclockwise and reaches the first address of the first layer of the slot number 1, which is This is the end point of the first winding part 54.

第１巻線部５４の終点は第２巻線部５５の始点でもあり、この第２巻線部５５は、時計方向に延びてフロントブラケット１側からスロット番号３４の第２層目である２番地のスロット１５ａ内に入る。引き続きリヤブラケット２側から導出された導線は、リヤブラケット２側から時計方向に延びてスロット番号３１の第３層目である３番地のスロット１５ａ内に入り、フロントブラケット１側に出る。次に、時計方向に延びてフロントブラケット１側からスロット番号２８の４番地のスロット１５ａ内に入り、リヤブラケット１側に出る。その後、反時計方向に延びてスロット番号３１の１番地のスロット１５ａ内に入り、フロントブラケット１側に出る。この導線は時計方向に延びてスロット番号２８の２番地のスロット１５ａ内に入る。 The end point of the first winding part 54 is also the starting point of the second winding part 55. The second winding part 55 extends in the clockwise direction and is the second layer of the slot number 34 from the front bracket 1 side. It enters into the slot 15a of the address. Subsequently, the conducting wire led out from the rear bracket 2 side extends in the clockwise direction from the rear bracket 2 side, enters the third slot 15a which is the third layer of the slot number 31, and exits to the front bracket 1 side. Next, it extends in the clockwise direction, enters the slot 15a at address 4 of slot number 28 from the front bracket 1 side, and exits to the rear bracket 1 side. Thereafter, it extends in the counterclockwise direction, enters the first slot 15a of slot number 31, and exits to the front bracket 1 side. This lead wire extends in the clockwise direction and enters the slot 15a at the second address of slot number 28.

このようにして、各スロット１５ａ内の４番地からリアブラケット２側に導出された導線は３スロット反時計方向に離れたスロット１５ａ内の１番地にフロントブラケット１側に向けて入る。また、各スロット１５ａ内の２番地からリヤブラケット２側に導出された導線は３スロット時計方向に離れたスロット１５ａ内の３番地にフロントブラケット１側に向けて入る。
そして、最後にはスロット番号１の３番地からフロントブラケット１側に出た導線は時計方向に延びてスロット番号３４の４番地に到達し、ここが第２巻線部５５の終点となる。この終点には中性点引き出し線１０１が接続されている。 In this way, the conducting wire led out from the address 4 in each slot 15a to the rear bracket 2 side enters the address 1 in the slot 15a separated by three slots counterclockwise toward the front bracket 1 side. Further, the conducting wire led out from the second address in each slot 15a to the rear bracket 2 side enters the third address in the slot 15a, which is separated by three slots in the clockwise direction, toward the front bracket 1 side.
Finally, the lead wire extending from the third address of slot number 1 toward the front bracket 1 extends in the clockwise direction and reaches the fourth address of slot number 34, which is the end point of the second winding portion 55. A neutral point lead line 101 is connected to this end point.

このように、ａ相固定子巻線部１６ａでは、ａ相口出し線１００に接続された第１巻線部５４は、３スロットおきに、複数箇所で時計方向に向きを変えながら、全体として反時計方向に１周回し、引き続き第２巻線部５５は、３スロットおきに、複数箇所で反時計方向に向きを変えながら、全体として時計方向に１周回し、４ターンのａ相固定子巻線部１６ａが構成されている。
なお、ｂ相固定子巻線部及びｃ相固定子巻線部については、ａ相固定子巻線部と同様であり、その説明は省略する。 As described above, in the a-phase stator winding portion 16a, the first winding portion 54 connected to the a-phase lead wire 100 is counterclockwise as a whole while changing its direction clockwise at a plurality of locations every three slots. Turn once in the clockwise direction, and the second winding 55 continues to turn in the clockwise direction as a whole while changing the direction in the counterclockwise direction at multiple locations every three slots. A line portion 16a is configured.
Note that the b-phase stator winding portion and the c-phase stator winding portion are the same as the a-phase stator winding portion, and a description thereof will be omitted.

上記構成の３相固定子巻線１６は、図１７に示した多数の短尺の導体セグメント５０を接合して形成される。
導線の構成要素である導体セグメント５０は、絶縁被覆された断面丸形状の銅線材を略Ｕ字状に成形したもので、スロット１５ａ内に収まる一対の直線部５１ａ、５１ｂと、直線部５１ａ、５１ｂ同士を連結した連結部５２と、直線部５１ａ、５１ｂの先端部に設けられ両開きして隣接した導体セグメント５０同士をつなぐつなぎ部５３ａ、５３ｂとから構成されている。 The three-phase stator winding 16 having the above configuration is formed by joining a number of short conductor segments 50 shown in FIG.
The conductor segment 50, which is a component of the conductive wire, is formed by forming a copper wire having a round cross section with an insulation coating into a substantially U shape, and a pair of straight portions 51a and 51b that fit within the slot 15a, and a straight portion 51a, The connection part 52 which connected 51b and the connection parts 53a and 53b which are provided in the front-end | tip part of the linear parts 51a and 51b, and open both and connect the adjacent conductor segments 50 are comprised.

次に、導体セグメント５０を用いてａ相固定子巻線部１６ａを形成する手順について説明する。
まず、図１６に示すように、所定のスロット番号及び番地に、導体セグメント５０の一方の直線部５１ａ及び３スロット離れた他方の直線部５１ｂをリヤブラケット２側から挿入し、各スロット１５ａ内では、導体セグメント５０の直線部５１ａ、５１ｂが径方向に１列に４本並んで配列される。 Next, a procedure for forming the a-phase stator winding portion 16a using the conductor segment 50 will be described.
First, as shown in FIG. 16, one straight part 51a of the conductor segment 50 and the other straight part 51b separated by three slots are inserted from the rear bracket 2 side at predetermined slot numbers and addresses, and in each slot 15a, The four straight portions 51a and 51b of the conductor segment 50 are arranged in a row in the radial direction.

その後、フロントブラケット１側では、図１６の巻線図の点線で示すように、フロントブラケット１側に直線部５１ａから延出されたつなぎ部５３ａと、３スロット離れた直線部５１ｂから延出されたつなぎ部５３ｂとを接合し、４ターンのａ相固定子巻線部１６ａを形成する。なお、図１６の点線から分かるように、スロット１５ａ内の、第１層目及び第３層目からフロントブラケット１側にそれぞれ延出された導体セグメント５０のつなぎ部５３ａは時計方向に３スロット離れたスロット１５ａ内の、第２層目及び第４層目からフロントブラケット１側にそれぞれ延出された導体セグメント５０のつなぎ部５３ｂとそれぞれフロントブラケット１側で接合されている。 Thereafter, on the front bracket 1 side, as shown by the dotted line in the winding diagram of FIG. 16, the front bracket 1 side is extended from the connecting portion 53a extended from the straight portion 51a and the straight portion 51b separated by 3 slots. The joining portion 53b is joined to form a 4-turn a-phase stator winding portion 16a. As can be seen from the dotted line in FIG. 16, the connecting portion 53a of the conductor segment 50 extending from the first layer and the third layer to the front bracket 1 side in the slot 15a is separated by three slots in the clockwise direction. Further, the connecting portions 53b of the conductor segments 50 respectively extending from the second layer and the fourth layer to the front bracket 1 side in the slot 15a are joined on the front bracket 1 side.

導体セグメント５０のつなぎ部５３ａ、５３ｂの先端部同士は、曲げ工程のし易さから、導体セグメント５０が挿入されている２つのスロット１５ａ間のほぼ真ん中の位置で径方向に重ね合わされ、クランプ２９が巻き付けられた後、半田溶接されている。内周側のつなぎ部５３ａ、５３ｂの先端部同士の接続部である内周側接続部５６と、外周側のつなぎ部５３ａ、５３ｂ同士の接続部である外周側接続部５７とは、図１８及び図１９に示されるように、径方向に１列に並んで配置されている。 The tip portions of the connecting portions 53a and 53b of the conductor segment 50 are overlapped in the radial direction at a substantially middle position between the two slots 15a in which the conductor segments 50 are inserted, for ease of the bending process. After being wound, it is soldered. The inner peripheral side connecting portion 56 that is a connecting portion between the tip ends of the inner peripheral connecting portions 53a and 53b and the outer peripheral side connecting portion 57 that is a connecting portion between the outer peripheral connecting portions 53a and 53b are shown in FIG. And as FIG. 19 shows, it arrange | positions along with the radial direction in 1 row.

同様にして、４ターンのｂ相固定子巻線部、ｃ相固定子巻線部が形成され、その後それぞれの各相固定子巻線部は星型結線されて３相固定子巻線１６が形成される。 Similarly, a 4-turn b-phase stator winding portion and a c-phase stator winding portion are formed, and then each phase stator winding portion is star-connected to form a 3-phase stator winding 16. It is formed.

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及びスリップリング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及びプーリ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。 In the vehicular AC generator configured as described above, a current is supplied from a battery (not shown) to the rotor coil 13 via the brush 10 and the slip ring 9, and a magnetic flux is generated. By this magnetic flux, the claw-shaped magnetic pole 22 of one pole core 20 is magnetized to the N pole, and the claw-shaped magnetic pole 23 of the other pole core 21 is magnetized to the S pole. On the other hand, the rotational torque of the engine is transmitted to the shaft 6 via the belt and the pulley 4 and the rotor 7 is rotated. Therefore, a rotating magnetic field is applied to the stator winding 16 and an electromotive force is generated in the stator winding 16. The alternating electromotive force is rectified to direct current through the rectifier 12, and the magnitude thereof is adjusted by the regulator 18, and the battery is charged.

車両用交流発電機においては、回転子コイル１３、固定子巻線１６、整流器１２及びレギュレータ１８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及び排気孔１ｂ、２ｂがフロントブラケット１及びリヤブラケット２に設けられている。
そして、図１５中一点鎖線で示されるように、リヤ側においては、遠心ファン５の回転により、外気が整流器１２のヒートシンク１９及びレギュレータ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及びレギュレータ１８を冷却し、その後遠心ファン５により遠心方向に曲げられて固定子巻線１６のリヤ側のコイルエンド１６ｂを冷却し、排気孔２ｂより外部に排出される。 In the vehicle alternator, the rotor coil 13, the stator winding 16, the rectifier 12 and the regulator 18 always generate heat during power generation. Therefore, in order to cool the heat generated by the power generation, the intake holes 1a, 2a and the exhaust holes 1b, 2b are provided in the front bracket 1 and the rear bracket 2.
Then, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 15, on the rear side, due to the rotation of the centrifugal fan 5, the outside air passes through the intake holes 2 a provided facing the heat sink 19 of the rectifier 12 and the heat sink 17 of the regulator 18. The air is sucked to cool the rectifier 12 and the regulator 18, and then is bent in the centrifugal direction by the centrifugal fan 5 to cool the coil end 16 b on the rear side of the stator winding 16 and is discharged to the outside through the exhaust hole 2 b.

一方、フロントブラケット１側においては、遠心ファン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、その後遠心ファン５により遠心方向に曲げられて固定子巻線１６のフロント側のコイルエンド１６ａを冷却し、排気孔１ｂより外部に排出される。
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１６ｂを遠心ファン５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。 On the other hand, on the front bracket 1 side, the outside air is sucked in the axial direction from the intake hole 1 a by the rotation of the centrifugal fan 5, and then bent in the centrifugal direction by the centrifugal fan 5 to be the coil end on the front side of the stator winding 16. 16a is cooled and discharged to the outside through the exhaust hole 1b.
Here, the stator winding 16 has a high degree of heat generation, and its output characteristics deteriorate when the temperature becomes high. Therefore, the coil end 16b is positioned between the centrifugal fan 5 and the exhaust holes 1b and 2b. It is configured so that it can be reliably cooled.

なお、特許文献１には、前述した車両用交流発電機に関連した車両用交流発電機が記載されている。Patent Document 1 describes an automotive alternator related to the aforementioned vehicle alternator.

特開平１１−１９１９４６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-191946

上記構成の車両用交流発電機では、内周側接続部５６と外周側接続部５７とが径方向に近接しており、つなぎ部５３ａ、５３ｂ同士をクランプ２９で巻き付けるのが困難となり、かつ半田が隣接する内周側接続部５６、外周側接続部５７に乗り上げ易くなり、接続作業性及び歩留まりを低下させるという問題点があった。
また、内周側接続部５６と外周側接続部５７とが径方向に一列に配列されているので、遠心ファン５から吐出された冷却風が外周側接続部５７に衝突しにくく、外周側の導体セグメント５０の温度が上昇して外周側接続部５７の半田が溶融滴下し、隣接した他の導体セグメント５０と短絡するという問題点もあった。
また、車両用交流発電機は車両の中で最も振動の大きいエンジンに取り付けられるので、内周側接続部５６と外周側接続部５７とが振動により接触して短絡するという問題点もあった。 In the vehicle alternator configured as described above, the inner peripheral side connection portion 56 and the outer peripheral side connection portion 57 are close to each other in the radial direction, and it becomes difficult to wind the connecting portions 53a and 53b with the clamp 29, and soldering. However, there is a problem that it is easy to ride on the adjacent inner peripheral side connecting portion 56 and outer peripheral side connecting portion 57, and the connection workability and the yield are reduced.
Moreover, since the inner peripheral side connection part 56 and the outer peripheral side connection part 57 are arranged in a row in the radial direction, the cooling air discharged from the centrifugal fan 5 is less likely to collide with the outer peripheral side connection part 57 and There is also a problem that the temperature of the conductor segment 50 rises, the solder of the outer peripheral side connection portion 57 melts and drops, and short-circuits with another adjacent conductor segment 50.
Further, since the vehicular AC generator is attached to the engine having the largest vibration in the vehicle, there is a problem that the inner peripheral side connection portion 56 and the outer peripheral side connection portion 57 are brought into contact with each other due to vibration and short-circuited.

また、導体セグメント５０のつなぎ部５３ａ、５３ｂ同士の接合が半田付けに代えて例えばＴＩＧ溶接で行われる場合においても、内周側接続部５６と外周側接続部５７とが径方向に近接しているので、一方の接続部の溶接時に隣接した他方の接続部を同時に溶接して互いに接続されてしまい、接合作業性及び歩留まりが低下してしまうという問題点もあった。
このＴＩＧ溶接による接続においては、図２１及び図２２に示されるように、銅製の挟み込み治具４０を一直線に並べ、挟み込み治具４０の先端部同士を突き合わせて導体セグメント５０を保持し、溶接時の発熱を挟み込み治具４０を介して放熱用治具４１に伝達させて放熱するようにしていたが、挟み込み治具４０と導体セグメント５０との接触面積が小さいので、溶接時の接続部５６、５７での熱が十分に放熱できず、接続部５６、５７近傍のつなぎ部５３ａ、５３ｂまでも皮膜焼けが発生して導体セグメント５０同士の良好な絶縁状態が得られないという問題点もあった。
また、治具４０は一列に並んだ接続部５６、５７を纏めて保持しているので、保持性が不確実で、ＴＩＧ溶接が不安定になるという問題点もあった。
また、治具４０は軟質の銅で構成されており、この先細の治具４０同士が当接しているので、破損し易く、治具４０の寿命が極端に悪いという問題点もあった。 Even when the joining portions 53a and 53b of the conductor segment 50 are joined by, for example, TIG welding instead of soldering, the inner peripheral side connection portion 56 and the outer peripheral side connection portion 57 are close to each other in the radial direction. As a result, the other adjacent connection portions are simultaneously welded and connected to each other at the time of welding of one connection portion, and there is also a problem that joint workability and yield are lowered.
In this connection by TIG welding, as shown in FIG. 21 and FIG. 22, the copper clamping jigs 40 are arranged in a straight line, the tips of the clamping jigs 40 are butted together to hold the conductor segment 50, and during welding However, since the contact area between the sandwiching jig 40 and the conductor segment 50 is small, the connection portion 56 during welding is used. The heat at 57 could not be sufficiently dissipated, and there was also a problem that a good insulation state between the conductor segments 50 could not be obtained because the film burned up to the connecting portions 53a and 53b in the vicinity of the connecting portions 56 and 57. .
Further, since the jig 40 holds the connecting portions 56 and 57 aligned in a row, there is a problem that the holding property is uncertain and TIG welding becomes unstable.
Further, the jig 40 is made of soft copper, and since the tapered jigs 40 are in contact with each other, there is a problem that the jig 40 is easily damaged and the life of the jig 40 is extremely bad.

また、絶縁用ワニスを接続部５６、５７に塗布した場合、ワニスが近接している接続部５６、５７に跨って塗布されてしまい、冷却風の通路を塞ぐこととなって騒音や固定子巻線１６の冷却性が悪化してしまうという問題点もあった。 In addition, when the insulating varnish is applied to the connecting portions 56 and 57, the varnish is applied over the connecting portions 56 and 57 that are close to each other, and the passage of the cooling air is blocked, and noise and stator windings are applied. There was also a problem that the cooling performance of the wire 16 deteriorated.

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、コイルエンドでの短絡を防止することができるとともに、固定子巻線の冷却性が向上し、かつ騒音を低減することができる交流発電機を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, which can prevent a short circuit at the coil end, improve the cooling performance of the stator winding, and reduce noise. The object is to obtain an alternator that can be reduced.

この発明に係る交流発電機では、回転方向に沿ってＮ極、Ｓ極を交互に形成する回転子と、この回転子を囲った固定子鉄心及びこの固定子鉄心の軸線方向に延び、かつ周方向に所定ピッチで複数形成されたスロットに装着された多相固定子巻線とを有し、前記多相固定子巻線は、前記固定子鉄心の端面の前記スロット外において、前記スロット内の第１層目及び第３層目から延出した第１の導線部の軸線方向に延びた先端部と、周方向に所定スロット数離れたスロット内の第２層目及び第４層目から延出された第２の導線部の軸線方向に延びた先端部とが、それぞれ接続された複数の接続部を有し、かつ接続部が周方向に複数列に配列されたコイルエンドが形成されている交流発電機であって、
各接続部はそれぞれ周方向にずれて設けられており、前記固定子鉄心の内周側にある各内周側接続部同士は同じ高さであり、また前記固定子鉄心の外周側にある各外周側接続部同士は同じ高さであり、また、各前記内周側接続部と前記固定子鉄心の端面との間の距離と、各前記外周側接続部と前記固定子鉄心の端面との間の距離とは、異なり、第１のスロット内の第１層目から延出した前記第１の導線部の先端部と第２のスロット内の第２層目から延出された前記第２の導線部の先端部とが接続された外周側接続部と、前記第１のスロット内の第３層目から延出した前記第１の導線部の先端部と前記第２のスロット内の第４層目から延出された前記第２の導線部の先端部とが接続された内周側接続部とは１／２スロット分離れており、前記第１の導線部及び前記第２の導線部は一連の導線であり、前記接続部では連続的に接続されている。 The engagement Ru AC generator in the present invention, N-pole in the rotation direction, a rotor formed alternately S poles, it extends in the axial direction of the stator core and the stator core surrounded the rotor, and A multi-phase stator winding mounted in a plurality of slots formed at a predetermined pitch in the circumferential direction, and the multi-phase stator winding is disposed inside the slot outside the slot on the end face of the stator core. From the first layer extending from the first layer and the third layer of the first conductive wire portion extending in the axial direction, and from the second layer and the fourth layer in the slots separated by a predetermined number of slots in the circumferential direction A coil end is formed which has a plurality of connecting portions respectively connected to the extending end portion of the second conducting wire portion extending in the axial direction, and the connecting portions are arranged in a plurality of rows in the circumferential direction. An alternator,
Each connection part is provided in a circumferential direction, and each inner peripheral side connection part on the inner peripheral side of the stator core has the same height, and each outer peripheral side of the stator core. The outer peripheral side connecting portions have the same height, and the distance between each inner peripheral side connecting portion and the end surface of the stator core, and each outer peripheral side connecting portion and the end surface of the stator core. Unlike the distance between, the tip of the first conductor portion extending from the first layer in the first slot and the second portion extending from the second layer in the second slot. An outer peripheral side connecting portion to which the leading end portion of the conducting wire portion is connected, a leading end portion of the first conducting wire portion extending from the third layer in the first slot, and a second inside the second slot. The inner peripheral side connecting portion connected to the tip end portion of the second conducting wire portion extending from the fourth layer is separated by 1/2 slot, and the first Conductor portion and said second conductor portion of a series of conductors, are continuously connected at the connecting portion.

この発明に係る交流発電機は、コイルエンドでの短絡を防止することができるとともに、固定子巻線の冷却性が向上し、かつ騒音を低減することができる。The AC generator according to the present invention can prevent a short circuit at the coil end, improve the cooling performance of the stator winding, and reduce noise.

この発明の参考例１の車両用交流発電機の固定子の要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of the stator of the alternating current generator for vehicles of the reference example 1 of this invention. 図１の固定子を接続部側から視たときの固定子鉄心及び接続部を示す平面図である。It is a top view which shows a stator core and a connection part when the stator of FIG. 1 is seen from the connection part side. 図２の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2. この発明の参考例２の車両用交流発電機の固定子の要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of the stator of the alternating current generator for vehicles of the reference example 2 of this invention. この発明の参考例３の車両用交流発電機の固定子の要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of the stator of the alternating current generator for vehicles of the reference example 3 of this invention. この発明の参考例４の車両用交流発電機の固定子を接続部から視たときの固定子鉄心及び接続部を示す平面図である。It is a top view which shows a stator core and a connection part when the stator of the alternating current generator for vehicles of the reference example 4 of this invention is seen from a connection part. 接続部をＴＩＧ溶接で形成するときの説明図である。It is explanatory drawing when forming a connection part by TIG welding. 図７の側断面図である。FIG. 8 is a side sectional view of FIG. 7. この発明の参考例５の車両用交流発電機の固定子を接続部から視たときの固定子鉄心及び接続部を示す平面図である。It is a top view which shows a stator core and a connection part when the stator of the alternating current generator for vehicles of the reference example 5 of this invention is seen from a connection part. 図９の接続部をＴＩＧ溶接で形成するときの説明図である。It is explanatory drawing when forming the connection part of FIG. 9 by TIG welding. 図１０の側断面図である。It is a sectional side view of FIG. この発明の参考例６の車両用交流発電機の巻線図である。It is a winding figure of the alternating current generator for vehicles of the reference example 6 of this invention. 図１２の固定子の要部斜視図である。It is a principal part perspective view of the stator of FIG. この発明の実施の形態１の車両用交流発電機の固定子の要部斜視図である。It is a principal part perspective view of the stator of the alternating current generator for vehicles of Embodiment 1 of this invention. 従来の車両用交流発電機の断面図である。It is sectional drawing of the conventional alternating current generator for vehicles. 図１５の車両用交流発電機の巻線図である。FIG. 16 is a winding diagram of the vehicle AC generator of FIG. 15. 図１５の固定子をリヤブラケット側から視たときの要部斜視図である。FIG. 16 is a perspective view of main parts when the stator of FIG. 15 is viewed from the rear bracket side. 図１５の固定子をフロントブラケット側から視たときの要部斜視図である。It is a principal part perspective view when the stator of FIG. 15 is seen from the front bracket side. 図１５の固定子をフロントブラケット側から視たときの接続部及び固定子鉄心を示す平面図である。It is a top view which shows a connection part and stator core when the stator of FIG. 15 is seen from the front bracket side. 図１９の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG. ＴＩＧ溶接で接続部を形成するときの説明図である。It is explanatory drawing when forming a connection part by TIG welding. 図２１の側断面図である。FIG. 22 is a side sectional view of FIG. 21.

次に、この発明の実施の形態について図について説明するが、以下の説明では、従来のものと同一または相当部分は同一符号を付して説明する。
参考例１．
図１はこの発明の参考例１に係る車両用交流発電機の固定子３０の要部を示す斜視図、図２は図１の固定子３０をフロントブラケット１側（接続部側）から視たときの固定子鉄心及び接続部を示す平面図、図３は図２の要部拡大図である。
図１において、固定子鉄心１５は、円筒状に成形され、溝方向を軸線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３６個形成されている。
固定子巻線３２は、絶縁被覆された銅線を略Ｕ字状に成形してなる複数の導体セグメント５０から構成されており、固定子鉄心１５の各スロット１５ａに図１５の巻線図に示したように装着されている。 Next, the embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts as those in the prior art will be described with the same reference numerals.
Reference Example 1
FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a stator 30 of an automotive alternator according to Reference Example 1 of the present invention, and FIG. 2 is a view of the stator 30 of FIG. 1 from the front bracket 1 side (connection side). FIG. 3 is an enlarged view of the main part of FIG.
In FIG. 1, the stator core 15 is formed in a cylindrical shape, and is formed with 36 slots 15a having an equiangular pitch in the circumferential direction so that the slots 15a having the groove direction as an axial direction are opened on the inner circumferential side.
The stator winding 32 is composed of a plurality of conductor segments 50 formed by forming an insulation-coated copper wire in a substantially U shape, and in each slot 15a of the stator core 15, the winding diagram of FIG. Mounted as shown.

ここで、導体セグメント５０は、例えば図１６においてスロット番号１９のスロット１５ａ内の２番地からフロントブラケット１側に延出したつなぎ部５３ａの長さが、３スロット数離れたスロット番号２２のスロット１５ａ内の１番地からフロントブラケット１側に延出したつなぎ部５３ｂの長さよりも若干長く、またスロット番号１９のスロット１５ａ内の４番地からフロントブラケット１側に延出したつなぎ部５３ａの長さが、スロット番号２２の３番地からフロントブラケット１側に延出したつなぎ部５３ｂの長さよりも若干短く成形されている。 Here, in the conductor segment 50, for example, the length of the connecting portion 53a extending from the second address in the slot 15a with the slot number 19 in FIG. The length of the connecting portion 53b extending from the first address to the front bracket 1 side is slightly longer than the length of the connecting portion 53b extending from the fourth address in the slot 15a of the slot number 19 to the front bracket 1 side. The length of the connecting portion 53b extending from the third slot number 22 toward the front bracket 1 is slightly shorter.

このように、Ｕ字形状の導体セグメント５０は左右のつなぎ部５３ａ、５３ｂの長さを違えることで、つなぎ部５３ａ、５３ｂの先端部の半田接合された内周側接続部３２ａと外周側接続部３２ｂとが、図２及び図３に示されるように、周方向に１／２スロットずれて配置された構成を実現している。ここでは、１スロット１５ａ数は３６で、スロット１５ａ間の間隔は１０°であり、内周側接続部３２ａと外周側接続部３２ｂとはスロット１５ａ間の間隔角度の１/２の５°ずれている。 In this way, the U-shaped conductor segment 50 is different in the length of the left and right connecting portions 53a and 53b, so that the inner peripheral side connecting portion 32a and the outer peripheral side connecting portion at the tip ends of the connecting portions 53a and 53b are connected. As shown in FIGS. 2 and 3, the portion 32 b realizes a configuration in which the portion 32 b is arranged with a 1/2 slot shift in the circumferential direction. Here, the number of one slot 15a is 36, the interval between the slots 15a is 10 °, and the inner peripheral side connection portion 32a and the outer peripheral side connection portion 32b are shifted by 5 °, which is 1/2 of the interval angle between the slots 15a. ing.

上記構成の車両用交流発電機では、先ず、各導体セグメント５０のつなぎ部５３ａ、５３ｂをリヤブラケット２側から図１６に示したように所定のスロット１５ａにそれぞれ挿入してフロントブラケット１側に突出させ、その後、周方向に互いに離れるように折曲させた後、その先端部同士を径方向に重ね合わせる。このとき、導体セグメント５０の内周側のつなぎ部５３ａ、５３ｂの先端部同士と、導体セグメント５０の外周側のつなぎ部５３ａ、５３ｂの先端部同士とは、周方向に１／２スロットずれている。そして、この先端部同士をクランプ２９で巻き付けて固定した後、半田で溶接することで内周側接続部３２ａ、外周側接続部３２ｂが形成される。 In the vehicle alternator configured as described above, first, the connecting portions 53a and 53b of the conductor segments 50 are respectively inserted from the rear bracket 2 side into the predetermined slots 15a as shown in FIG. After that, after being bent away from each other in the circumferential direction, the tips are overlapped in the radial direction. At this time, the leading ends of the connecting portions 53a and 53b on the inner peripheral side of the conductor segment 50 and the leading ends of the connecting portions 53a and 53b on the outer peripheral side of the conductor segment 50 are shifted by 1/2 slot in the circumferential direction. Yes. And after this tip part is wound and fixed with the clamp 29, the inner peripheral side connection part 32a and the outer peripheral side connection part 32b are formed by welding with solder.

この参考例１によれば、内周側接続部３２ａと外周側接続部３２ｂとが周方向に１／２スロットずれており、径方向において重なることなく配列されているので、つなぎ部５３ａ、５３ｂ同士へのクランプ２９の巻き付けが容易となり、また半田が隣接する接続部３２ａ、３２ｂに乗り上げにくくなり、接続作業性及び歩留まりを向上させることができる。
また、遠心ファン５から吐出された冷却風が外周側の導体セグメント５０のつなぎ部５３ａ、５３ｂに衝突し易くなり、固定子巻線３２の冷却性が向上する。 According to the first reference example , the inner peripheral side connection portion 32a and the outer peripheral side connection portion 32b are shifted by 1/2 slot in the circumferential direction and are arranged without overlapping in the radial direction. It is easy to wind the clamp 29 around each other, and it becomes difficult for the solder to ride on the adjacent connection portions 32a and 32b, so that the connection workability and the yield can be improved.
Further, the cooling air discharged from the centrifugal fan 5 easily collides with the connecting portions 53a and 53b of the conductor segment 50 on the outer peripheral side, and the cooling performance of the stator winding 32 is improved.

本願の発明者がこの参考例１の固定子３０を従来の固定子８に代えて車両用交流発電機を作動させて固定子３０の温度を測定したところ、固定子３０の温度が従来の固定子８と比較して１０℃程度低下し、接続部３２ａ、３２ｂの半田が溶融滴下することもなかった。
また、内周側接続部３２ａと外周側接続部３２ｂとが十分に離れているので、接続部３２ａ、３２ｂが振動により接触して短絡するという不具合も回避することができた。 The inventor of the present application measured the temperature of the stator 30 by operating the vehicle alternator in place of the stator 30 of the reference example 1 instead of the conventional stator 8. Compared with the child 8, the temperature decreased by about 10 ° C., and the solder of the connection portions 32 a and 32 b was not melted and dropped.
In addition, since the inner peripheral side connection portion 32a and the outer peripheral side connection portion 32b are sufficiently separated from each other, the problem that the connection portions 32a and 32b are brought into contact with each other due to vibration and short-circuited can be avoided.

参考例２．
上記参考例１では、導体セグメント５０の先端部同士を半田付けにより接合したが、この参考例２では、導体セグメント５０の先端部同士を半田溶接により接合し、さらに表面に絶縁ワニスを塗布して内周側接続部３３ａ、外周側接続部３３ｂを形成している。なお、他の構成は上記参考例１と同様である。
この参考例２による固定子３０Ｂでは、参考例１と同様の効果を得ることができるとともに、絶縁ワニスが隣接した内周側接続部３３ａ、外周側接続部３３ｂを跨いで形成されるようなことはなく、絶縁ワニスが冷却風の通路を塞いで騒音の発生や固定子巻線３３の冷却性の低下を招くといったことを防止することができる。 Reference Example 2
In Reference Example 1 , the tip ends of the conductor segments 50 are joined together by soldering. In Reference Example 2, the tip ends of the conductor segments 50 are joined together by solder welding, and an insulating varnish is applied to the surface. An inner peripheral side connection portion 33a and an outer peripheral side connection portion 33b are formed. The rest of the configuration is the same as in Reference Example 1 above.
In the stator 30B according to the reference example 2, the same effect as that of the reference example 1 can be obtained, and the insulating varnish is formed across the adjacent inner peripheral side connection portion 33a and outer peripheral side connection portion 33b. In other words, it is possible to prevent the insulating varnish from blocking the passage of the cooling air and causing noise and lowering the cooling performance of the stator winding 33.

参考例３．
この参考例３の固定子３０Ｂでは、図５に示されるように、内周側接続部３４ａの軸線方向高さを外周側接続部３４ｂの軸線方向高さより高くしている。他の構成は上記参考例２と同様である。
この参考例３による固定子３０Ｂでは、固定子巻線３４の内周側接続部３４ａと外周側接続部３４ｂとの距離をさらに大きくできるので、溶接作業性及び歩留まりを向上させることができるとともに、振動による接続部３４ａ、３４ｂ同士の短絡を防止することができる。 Reference Example 3.
In the stator 30B of this reference example 3, as shown in FIG. 5, the axial height of the inner peripheral side connection portion 34a is set higher than the axial height of the outer peripheral side connection portion 34b. Other configurations are the same as those in the second embodiment .
In the stator 30B according to the reference example 3, the distance between the inner peripheral side connection portion 34a and the outer peripheral side connection portion 34b of the stator winding 34 can be further increased, so that the welding workability and the yield can be improved, A short circuit between the connecting portions 34a and 34b due to vibration can be prevented.

参考例４．
この参考例４の固定子３０Ｃでは、図６に示されるように、内周側接続部３５ａ及び外周側接続部３５ｂが径方向に対して回転子７の回転方向に沿うように傾斜して設けられている。ここでは、内周側接続部３５ａ及び外周側接続部３５ｂが、固定子巻線３５の軸心を通る半径線に対して３０°傾斜している。他の構成は上記参考例２と同様である。
この参考例４による固定子３０Ｃでは、接続部３５ａ、３５ｂの傾きが遠心ファン５からの冷却風の吐出方向に略一致し、冷却風が円滑に排出される。
本願の発明者がこの参考例４の固定子３０Ｃを従来の固定子８に代えて車両用交流発電機を回転子７が１００００ｒｐｍの条件下で作動させて風騒音を測定したところ、従来のものと比較して５デシベルの騒音低減効果が得られた。 Reference Example 4
In the stator 30C of this reference example 4, as shown in FIG. 6, the inner peripheral side connecting portion 35a and the outer peripheral side connecting portion 35b are provided so as to be inclined along the rotational direction of the rotor 7 with respect to the radial direction. It has been. Here, the inner peripheral side connecting portion 35 a and the outer peripheral side connecting portion 35 b are inclined by 30 ° with respect to a radial line passing through the axis of the stator winding 35. Other configurations are the same as those in the second embodiment .
In the stator 30C according to the reference example 4, the inclination of the connection portions 35a and 35b substantially matches the discharge direction of the cooling air from the centrifugal fan 5, and the cooling air is smoothly discharged.
When the inventor of the present application measured the wind noise by replacing the stator 30C of the reference example 4 with the conventional stator 8 and operating the vehicle alternator under the condition that the rotor 7 was 10,000 rpm, the conventional one was measured. As compared with the above, a noise reduction effect of 5 dB was obtained.

なお、上記各参考例では、接続部を半田溶接で形成したが、勿論このものに限定されるものではなく、接続部をＴＩＧ溶接で形成してもよい。
この例では、図７及び図８に示すように、径方向に重ね合わされたつなぎ部５３ａ、５３ｂの先端部を一対の挟み込み治具４０で保持した状態で、つなぎ部５３a、５３ｂの先端部同士をそれぞれＴＩＧ溶接して接続する。
この時、一方の挟み込み治具４０の先端が他方の挟み込み治具４０内の径方向に重ね合わされた導体セグメント５０のつなぎ部５３ａ、５３ｂを押し付けているので、つなぎ部５３ａ、５３ｂは確実に保持され、安定した溶接作業を行うことができる。 In each of the above reference examples , the connection portion is formed by solder welding. However, the present invention is not limited to this, and the connection portion may be formed by TIG welding.
In this example, as shown in FIGS. 7 and 8, the tip portions of the joint portions 53a and 53b are held in a state where the tip portions of the joint portions 53a and 53b overlapped in the radial direction are held by a pair of sandwiching jigs 40. Are connected by TIG welding.
At this time, since the tip of one sandwiching jig 40 presses the joint portions 53a and 53b of the conductor segment 50 overlapped in the radial direction in the other sandwiching jig 40, the joint portions 53a and 53b are securely held. And stable welding work can be performed.

また、つなぎ部５３ａ、５３ｂと挟み込み治具４０との接触面積は増大し、溶接時の熱が挟み込み治具４０を介して放熱用治具４１に伝達されて速やかに放熱され、溶接時に、つなぎ部５３ａ、５３ｂの接続部近傍の皮膜焼けの発生が防止され、接続部では良好な溶接状態が得られる。
また、挟み込み治具４０の先細の先端部同士が当接した、図２０及び図２１に示された従来のものと比較して銅製の治具４０は破損しにくくなり、本願の発明者が実験したところ、挟み込み治具４０の寿命が約１０倍に延びる結果が得られた。 Further, the contact area between the connecting portions 53a and 53b and the sandwiching jig 40 is increased, and heat at the time of welding is transferred to the heat radiation jig 41 through the sandwiching jig 40 so as to be quickly dissipated. Generation | occurrence | production of the film burning of the connection part vicinity of the parts 53a and 53b is prevented, and a favorable welding state is obtained in a connection part.
Further, the copper jig 40 is less likely to be damaged than the conventional one shown in FIGS. 20 and 21 in which the tapered tips of the sandwiching jig 40 are in contact with each other. As a result, a result was obtained in which the life of the sandwiching jig 40 was extended about 10 times.

参考例５．
この参考例５の固定子３０Ｄでは、図９に示されるように、内周側接続部３６ａ及び外周側接続部３６ｂが、周方向に１／２スロットずれて、かつ、径方向に間隙Ａを有するように配列されている。他の構成は上記参考例２と同様である。
この参考例５では、内周側接続部３６ａと外周側接続部３６ｂとの間隙が参考例２と比較してさらに広く確保することができるので、ＴＩＧ溶接時に隣接する接続部３６ａ、３６ｂを巻き込んで溶接するようなことが防止され、溶接作業性及び歩留まりをさらに向上させることができる。 Reference Example 5
In the stator 30D of the reference example 5, as shown in FIG. 9, the inner peripheral side connection portion 36a and the outer peripheral side connection portion 36b are displaced by 1/2 slot in the circumferential direction and have a gap A in the radial direction. Are arranged to have. Other configurations are the same as those in the second embodiment .
In the reference example 5, the gap between the inner peripheral side connection portion 36a and the outer peripheral side connection portion 36b can be secured wider than that in the reference example 2, so that the adjacent connection portions 36a and 36b are involved during TIG welding. Thus, welding work can be prevented and welding workability and yield can be further improved.

また、この参考例５においても、図１０及び図１１に示されるように、径方向に重ね合わされたつなぎ部５３ａ、５３ｂの先端部を一対の挟み込み治具４０で間隙Ａを維持した状態で保持し、つなぎ部５３a、５３ｂの先端部同士をそれぞれＴＩＧ溶接して接続する。
この時も、一方の挟み込み治具４０の先端が他方の挟み込み治具４０内の径方向に重ね合わされた導体セグメント５０のつなぎ部５３ａ、５３ｂを押し付けているので、つなぎ部５３ａ、５３ｂは確実に保持され、安定したＴＩＧ溶接作業を行うことができる。 In Reference Example 5 as well, as shown in FIGS. 10 and 11, the tip end portions of the joint portions 53 a and 53 b overlapped in the radial direction are held in a state where the gap A is maintained by the pair of sandwiching jigs 40. And the front-end | tip parts of the connection parts 53a and 53b are each connected by TIG welding.
Also at this time, since the tip of one sandwiching jig 40 presses the joint portions 53a and 53b of the conductor segment 50 overlapped in the radial direction in the other sandwiching jig 40, the joint portions 53a and 53b are surely connected. It is possible to perform a held and stable TIG welding operation.

参考例６．
図１２はこの発明の参考例６の車両用交流発電機の固定子３０Ｅの巻線図である。
図１２はａ相固定子巻線部１６１の巻線図であり、ｂ相固定子巻線部、ｃ相固定子巻線図は示されていない。なお、この図では図中、実線はリヤブラケット２側の導線１００を示し、点線はフロントブラケット１側の導線１００を示している。
実際には、導線１００が巻装されるスロット１５ａを１つずつずらして６相分の固定子巻線部１６１が形成され、固定子巻線部１６１が３相分ずつ星型結線されて２組の３相固定子巻線が形成される。
この固定子３０Ｅの固定子鉄心１５Ａには、回転子７の磁極数（１６）に対応して、３相固定子巻線を２組収容するように、スロット１５ａが９６箇所に等間隔に形成されている。また、固定子巻線１０１は、１本の導線１００が、固定子鉄心１５Ａの端面側のスロット１５ａ外で折り返されて、６スロット数毎にスロット１５ａ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に波巻きされて巻装された複数の巻線部１６１から構成されている。
つまり、各スロット１５ａ内において第１層目からフロントブラケット１側に導出された導線１００は、６スロット離れたスロット１５ａ内の第２層目に導入され、リアブラケット２側に導出された後、再び６スロット離れたスロット１５ａ内の第１層目に導入される。また、第４層目からフロントブラケット１側に導出された導線１００は、６スロット離れたスロット１５ａ内の第３層目に導入され、リアブラケット２側に導出された後、再び６スロット離れたスロット１５ａ内の第４層目に導入される。なお、導線１００は、絶縁被覆された一連の銅線材が用いられている。 Reference Example 6
FIG. 12 is a winding diagram of the stator 30E of the automotive alternator according to Reference Example 6 of the present invention.
FIG. 12 is a winding diagram of the a-phase stator winding portion 161, and the b-phase stator winding portion and the c-phase stator winding diagram are not shown. In this figure, in the figure, the solid line indicates the conductor 100 on the rear bracket 2 side, and the dotted line indicates the conductor 100 on the front bracket 1 side.
Actually, the stator windings 161 for six phases are formed by shifting the slots 15a around which the conductive wires 100 are wound one by one, and the stator windings 161 are star-connected by three phases for two phases. A set of three-phase stator windings is formed.
In the stator core 15A of the stator 30E, slots 15a are formed at equal intervals at 96 locations so as to accommodate two sets of three-phase stator windings corresponding to the number of magnetic poles (16) of the rotor 7. Has been. Further, in the stator winding 101, one conductor 100 is folded back outside the slot 15a on the end face side of the stator core 15A, and the inner layer and the outer layer are formed in the slot depth direction in the slot 15a every six slots. It is comprised from the several coil | winding part 161 wound and wound so that may be taken alternately.
That is, in each slot 15a, the conducting wire 100 led out from the first layer to the front bracket 1 side is introduced into the second layer in the slot 15a separated by 6 slots and led out to the rear bracket 2 side. It is again introduced into the first layer in the slot 15a which is 6 slots away. Further, the conductive wire 100 led out from the fourth layer to the front bracket 1 side is introduced into the third layer in the slot 15a separated by 6 slots, led out to the rear bracket 2 side, and then separated by 6 slots again. It is introduced into the fourth layer in the slot 15a. In addition, the conducting wire 100 uses a series of copper wires with insulation coating.

図１３は図１２の固定子３０Ｅの要部をフロントブラケット１から視たときの斜視図であり、スロット１５ａ内の第１層目から延出した第１の導線部１００ａの軸線方向に延びた先端部Ｂと、周方向に６スロット離れたスロット１５ａ内の第２層目から延出された第２の導線部１００ｂの軸線方向に延びた先端部Ｂとは連続的に接続され、一連の導線１００で構成されている。また、スロット１５ａ内の第３層目から延出した第１の導線部１００ａの軸線方向に延びた先端部Ｃと、周方向に６スロット離れたスロット１５ａ内の第４層目から延出された第２の導線部１００ｂの軸線方向に延びた先端部Ｃとは連続的に接続され、一連の導線１００で構成されている。両先端部Ｂ、Ｃは１/２スロット１５ａ分周方向に離れている。 FIG. 13 is a perspective view of the main part of the stator 30E shown in FIG. 12 when viewed from the front bracket 1, and extends in the axial direction of the first conductor portion 100a extending from the first layer in the slot 15a. The distal end portion B and the distal end portion B extending in the axial direction of the second conductive wire portion 100b extending from the second layer in the slot 15a separated by 6 slots in the circumferential direction are continuously connected, and a series of It is comprised with the conducting wire 100. Further, the first lead wire portion 100a extending from the third layer in the slot 15a extends from the tip portion C extending in the axial direction, and the fourth layer in the slot 15a spaced six slots in the circumferential direction. In addition, the distal end portion C extending in the axial direction of the second conductive wire portion 100 b is continuously connected to each other, and is constituted by a series of conductive wires 100. Both tip portions B and C are separated in the 1/2 slot 15a frequency dividing direction.

この参考例６では、接続部でもある先端部Ｂ、Ｃは１/２スロット１５ａ分周方向に離れており、径方向に重なっていないので、ファン５から吐出された冷却風は固定子巻線１０１のコイルエンド１０１ａを円滑に通過し、固定子３０Ｅは効率的に冷却され、固定子３０Ｅの温度上昇が抑えられる。 In Reference Example 6, the tip portions B and C, which are also connection portions, are separated in the 1/2 slot 15a frequency dividing direction and do not overlap in the radial direction, so that the cooling air discharged from the fan 5 is the stator winding. 101 passes smoothly through the coil end 101a, the stator 30E is efficiently cooled, and the temperature rise of the stator 30E is suppressed.

実施の形態１．
図１４はこの発明の実施の形態１の固定子３０Ｆの要部をフロントブラケット１から視たときの斜視図であり、スロット１５ａ内の第１層目から延出した第１の導線部１１０ａの軸線方向に延びた先端部Ｄと、周方向に６スロット離れたスロット１５ａ内の第２層目から延出された第２の導線部１１０ｂの軸線方向に延びた先端部Ｄとは連続的に接続され、一連の導線１１０で構成されている。また、スロット１５ａ内の第３層目から延出した第１の導線部１１０ａの軸線方向に延びた先端部Ｅと、周方向に６スロット離れたスロット１５ａ内の第４層目から延出された第２の導線部１１０ｂの軸線方向に延びた先端部Ｅとは連続的に接続され、一連の導線１１０で構成されている。両先端部Ｄ、Ｅは、１/２スロット１５ａ分周方向に離れているとともに、内周側の先端部Ｅは外周側の先端部Ｄよりも高く配置されている。 Embodiment 1 FIG .
FIG. 14 is a perspective view of the main part of the stator 30F according to the first embodiment of the present invention when viewed from the front bracket 1, and shows the first conductor portion 110a extending from the first layer in the slot 15a. The tip end portion D extending in the axial direction and the tip end portion D extending in the axial direction of the second conductive wire portion 110b extending from the second layer in the slot 15a separated by six slots in the circumferential direction are continuously provided. Connected and composed of a series of conducting wires 110. Further, the tip end portion E extending in the axial direction of the first conducting wire portion 110a extending from the third layer in the slot 15a and the fourth layer in the slot 15a separated by six slots in the circumferential direction are extended. Further, the tip E of the second conductor 110b extending in the axial direction is continuously connected to each other, and is constituted by a series of conductors 110. Both tip portions D and E are spaced apart in the 1/2 slot 15a frequency dividing direction, and the tip portion E on the inner peripheral side is disposed higher than the tip portion D on the outer peripheral side.

この実施の形態１では、接続部でもある先端部Ｄ、Ｅは１/２スロット１５ａ分周方向に離れているので、ファン５から吐出された冷却風は固定子巻線１１１のコイルエンド１１１ａを円滑に通過し、固定子３０Ｆは効率的に冷却され、固定子３０Ｆの温度上昇が抑えられる。
また、内周側の先端部Ｅは外周側の先端部Ｄよりも高く配置されているので、先端部Ｄと先端部Ｅとの間の距離が大きくなり、振動による短絡の発生を抑制することができる。 In the first embodiment , the front end portions D and E which are also the connection portions are separated in the 1/2 slot 15a frequency dividing direction, so that the cooling air discharged from the fan 5 passes through the coil end 111a of the stator winding 111. Passing smoothly, the stator 30F is efficiently cooled, and the temperature rise of the stator 30F is suppressed.
Moreover, since the inner peripheral tip E is arranged higher than the outer tip D, the distance between the tip D and the tip E is increased, thereby suppressing the occurrence of a short circuit due to vibration. Can do.

なお、上記各参考例及び実施の形態の固定子巻線では４ターンの３相固定子巻線について説明したが、更に低速で高出力が要求される場合は、例えば導線のターン数を６ターン、８ターンとしてもよい。 In the stator windings of each of the reference examples and the embodiments described above, the 4-turn 3-phase stator winding has been described. However, when a higher output is required at a lower speed, for example, the number of turns of the conductor is 6 turns. , 8 turns may be used.

以上説明したように、この発明に係る交流発電機によれば、各接続部はそれぞれ周方向にずれて設けられているので、周方向に隣接した接続部とともに径方向に隣接した接続部間でも隙間を確実に確保できる。
また、回転子の回転により生じた冷却風は固定子巻線のコイルエンドを円滑に通過し、固定子は効率的に冷却され、固定子の温度上昇が抑えられる。
また、内周側接続部と固定子鉄心の端面との間の距離と、外周側接続部と固定子鉄心の端面との間の距離とは異なるので、外周側接続部と内周側接続部との間の隙間を大きく確保でき、振動に起因するショートの発生を抑えることができる。
また、第１のスロット内の第１層目から延出した第１の導線部の先端部と第２のスロット内の第２層目から延出された第２の導線部の先端部とが接続された外周側接続部と、前記第１のスロット内の第３層目から延出した第１の導線部の先端部と前記第２のスロット内の第４層目から延出された第２の導線部の先端部とが接続された内周側接続部とは１／２スロット分離れているので、周方向において等分間隔で内周側接続部と外周側接続部とが交互に配列され、回転子の回転により生じた冷却風は固定子巻線のコイルエンドを均等に通過し、固定子は偏ることなく効率的に冷却され、固定子は平均的に温度上昇が抑えられる。
また、第１の導線部及び第２の導線部は一連の導線であり、接続部では連続的に接続されているので、接続部では溶接等の作業が不要であり、固定子巻線が簡単に形成される。 As described above, according to the alternator according to the inventions, since the connecting portion is provided offset in each circumferential direction, with connecting portions adjacent in the circumferential direction adjacent to the radially joined portion However, the gap can be ensured.
Further, the cooling air generated by the rotation of the rotor smoothly passes through the coil ends of the stator winding, the stator is efficiently cooled, and the temperature rise of the stator is suppressed.
Further, since the distance between the inner peripheral side connection portion and the end surface of the stator core is different from the distance between the outer peripheral side connection portion and the end surface of the stator core, the outer peripheral side connection portion and the inner peripheral side connection portion. A large gap can be secured, and occurrence of a short circuit due to vibration can be suppressed.
In addition, a leading end portion of the first conducting wire portion extending from the first layer in the first slot and a leading end portion of the second conducting wire portion extending from the second layer in the second slot are provided. The connected outer peripheral side connection portion, the tip end portion of the first conducting wire portion extending from the third layer in the first slot, and the fourth layer extending from the fourth layer in the second slot. Since the inner periphery side connection portion to which the tip of the lead wire portion 2 is connected is separated by 1/2 slot, the inner periphery side connection portion and the outer periphery side connection portion are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction. Arranged and the cooling air generated by the rotation of the rotor uniformly passes through the coil ends of the stator windings, the stator is efficiently cooled without being biased, and the temperature rise of the stator is suppressed on average.
In addition, the first conductor part and the second conductor part are a series of conductors, and since the connection part is continuously connected, no work such as welding is required at the connection part, and the stator winding is simple. Formed.

また、この発明に係る交流発電機によれば、第１の導線部の先端部と第２の導線部の先端部とが径方向において重なって接続部が形成されているので、接続部の周方向の幅寸法が小さく、周方向に隣接した接続部間の空隙寸法が大きくなり、回転子の回転により生じた冷却風の通過面積が大きくなって、固定子は効率的に冷却される。 Further, according to the alternator according to the inventions, since the connecting tip portions of the first conductor portion and the distal portion of the second conductor portion overlap in the radial direction are formed, connections The width dimension in the circumferential direction is small, the gap dimension between connecting portions adjacent in the circumferential direction is large, the passage area of cooling air generated by the rotation of the rotor is large, and the stator is efficiently cooled.

また、この発明に係る交流発電機によれば、接続部は回転子の回転方向に径線から傾斜しており、接続部は回転子の回転で生じた冷却風を固定子鉄心の外部に案内するようになっているので、回転子の回転で生じた冷却風が円滑に固定子の外部に排出されて固定子が効率よく冷却されるとともに、風騒音を低減させることができる。 Further, according to the alternator according to this inventions, the connecting portion is inclined from the meridian in the direction of rotation of the rotor, the connection portion to the outside of the stator core cooling wind generated by the rotation of the rotor Since the air is guided, the cooling air generated by the rotation of the rotor is smoothly discharged to the outside of the stator, the stator is efficiently cooled, and wind noise can be reduced.

また、この発明に係る交流発電機によれば、内周側接続部と、外周側接続部とは径方向において隙間があるので、外周側接続部と内周側接続部との間の径方向の間隔を大きく確保でき、例えば接続部が溶接作業でなされた場合には、その接続作業性及び歩留まりをさらに向上させることができるとともに、振動に起因する短絡の発生を抑えることができる。 Further, according to the alternator according to this inventions, the inner and peripheral side connecting portion, since the outer circumferential side connecting portion there is a gap in the radial direction, between the peripheral connecting portion and the inner circumferential side connection portion A large radial distance can be secured. For example, when the connecting portion is welded, the connection workability and yield can be further improved, and the occurrence of a short circuit due to vibration can be suppressed.

また、この発明に係る交流発電機によれば、接続部は絶縁性樹脂で被覆されているので、接続部の絶縁性が確保され、かつ塩水等の耐電食性が向上する。 Further, according to the alternator according to this inventions, the connecting portion because it is covered with an insulating resin, the insulation of the connection portion is ensured, and to improve the electrolytic corrosion resistance, such as salt water.

１５固定子鉄心、１５ａスロット、１５Ａ固定子鉄心、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ固定子、３２，３３，３３，３４，３５，３６，１０１，１１１固定子巻線、３２ａ，３３ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａ内周側接続部、３２ｂ，３３ｂ，３３ｂ，３４ｂ，３５ｂ，３６ｂ外周側接続部、１００，１１０導線、１００ａ，１１０ａ第１の導線部、１００ｂ，１１０ｂ第２の導線部、１０１ａ，１１１ａコイルエンド。 15 Stator core, 15a slot, 15A Stator core, 30, 30A, 30B, 30C, 30D, 30E, 30F Stator, 32, 33, 33, 34, 35, 36, 101, 111 Stator winding, 32a 33a, 33a, 34a, 35a, 36a Inner peripheral side connection part, 32b, 33b, 33b, 34b, 35b, 36b Outer peripheral side connection part, 100, 110 Conductor, 100a, 110a First conductive part, 100b, 110b 2 conductor parts, 101a, 111a coil end.

Claims

A rotor that alternately forms N poles and S poles along the rotational direction, a stator core that surrounds the rotor, and a plurality of rotor cores that extend in the axial direction of the stator core and that have a predetermined pitch in the circumferential direction. A multiphase stator winding mounted in the slot;
The multiphase stator winding has a tip extending in the axial direction of the first conductor portion extending from the first layer and the third layer in the slot outside the slot on the end face of the stator core. And a distal end portion extending in the axial direction of the second conductor portion extending from the second layer and the fourth layer in the slot that is separated by a predetermined number of slots in the circumferential direction, respectively. An alternator having a connection part and having coil ends arranged in a plurality of rows in the circumferential direction of the connection part,
Each connecting part is provided in the circumferential direction,
The inner peripheral side connection portions on the inner peripheral side of the stator core are the same height, and the outer peripheral side connection portions on the outer peripheral side of the stator core are the same height,
Further, the distance between each inner peripheral side connection portion and the end surface of the stator core, and the distance between each outer peripheral side connection portion and the end surface of the stator core are different,
A leading end portion of the first conducting wire portion extending from the first layer in the first slot and a leading end portion of the second conducting wire portion extending from the second layer in the second slot. It was extended from the connected outer peripheral side connection part, the tip of the first conductor part extending from the third layer in the first slot, and the fourth layer in the second slot. 1/2 slot is separated from the inner peripheral side connecting portion to which the tip of the second conducting wire portion is connected,
The first conductor portion and the second conductor portion are a series of conductors, and the AC generator is continuously connected at the connection portion .

The alternator according to claim 1, wherein the distal end portion of the first conducting wire portion and the distal end portion of the second conducting wire portion overlap in the radial direction to form a connection portion.

Claim 1 or 2, characterized in that the connecting portion is inclined with respect to the radial direction so as to guide the outer circumferential side of the cooling air generated by the rotation of the rotor from the inner circumferential side of said stator core The alternator described in 1.

The AC generator according to any one of claims 1 to 3, wherein there is a gap in the radial direction between the inner peripheral side connection portion and the outer peripheral side connection portion.

The AC generator according to any one of claims 1 to 4 , wherein the connection portion is covered with an insulating resin.