JP2949774B2 - 回転電機の固定子 - Google Patents

回転電機の固定子

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JP2949774B2 JP11817490A JP11817490A JP2949774B2 JP 2949774 B2 JP2949774 B2 JP 2949774B2 JP 11817490 A JP11817490 A JP 11817490A JP 11817490 A JP11817490 A JP 11817490A JP 2949774 B2 JP2949774 B2 JP 2949774B2
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、車両用発電機およびその他任意の回転電機
の固定子に関する。
「従来の技術」 車両用発電機等の回転電機の固定子では、第7図に示
すように、固定子鉄心1のスロット3を通して固定子巻
線4が巻装されている。固定子鉄心1のスロット3に
は、インシュレーション6がはめ込まれ、固定子巻線4
と固定子鉄心1とを絶縁している。第6図に示すよう
に、インシュレーション6は、組付け時におけるスロッ
ト3内での軸方向のずれを防止するために、両端に折り
返し部7が形成され、スロット3の断面形状に合わせて
U字状に曲げられている。再び第7図を参照し、インシ
ュレーション6の折り返し部7は固定子鉄心1の端面か
ら突出し、固定子鉄心1の歯2と固定子巻線4のコイル
エンド5とで包囲されている。一方、回転電機の図示略
の回転子は、ロータコアの両端にコイルエンド5に対向
してファンが設けられており、回転に伴い第8図に示す
ような冷却風13を発生させてコイルエンド5を冷却する
ようになっている。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記の構成による従来の回転電機の固
定子12′では、インシュレーション6の折り返し部7内
の空間はU字状をなし、両端がコイルエンド5の内周側
に開口しており、外周側に連通していない。このため、
第8図に示すごとく、図示略の回転子の回転に伴いロー
タコアの両端に設けたファンによってもたらされる冷却
風13が、コイルエンド5の内周側にしか供給されず、冷
却効率が低いという問題点があった。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
冷却効率が高い、回転電機の固定子を提供することを課
題とする。
詳しくは、本発明は、スロットに挿入されるインシュ
レーションの折り返し部によって、固定子の径方向の連
通が閉塞されることを防止し、空気通路を確保した回転
電機の固定子を提供することを課題とする。
「課題を解決するための手段」 上記課題を解決するため、請求項1の発明では、複数
のスロットを有する固定子鉄心と、該固定子鉄心に巻装
される固定子巻線と、前記スロットに挿入され、前記固
定子鉄心と前記固定子巻線の電気絶縁を行うインシュレ
ーションを備える回転電機の固定子において、 前記インシュレーションは、前記スロットの軸方向開
口部に折り返し部を有しており、 前記スロット間の歯と前記固定子巻線のコイルエンド
との間には、前記インシュレーションの折り返し部をす
ぼませるように前記コイルエンドに押圧するとともに、
固定子の径方向の空気通路を確保するスペーサが設けら
れていることを特徴とする回転電機の固定子という技術
的手段を採用する。
請求項2の発明では、前記スペーサは、前記固定子鉄
心側が開口する断面U字状であることを特徴とする請求
項1記載の回転電機の固定子という技術的手段を採用す
る。
請求項3の発明では、さらに、複数の前記スペーサを
連結するリング部を備えることを特徴とする請求項1ま
たは2記載の回転電機の固定子という技術的手段を採用
する。
請求項4の発明では、前記スペーサは、前記空気通路
を区画形成する内壁面から前記空気通路に突出される熱
交換部を備えることを特徴とする請求項1から3のいず
れかに記載の回転電機の固定子という技術的手段を採用
する。
「作用」 請求項1記載の発明では、スロット間の歯と前記固定
子巻線のコイルエンドとの間には、インシュレーション
の折り返し部をすぼませるようにコイルエンドに押圧す
るスペーサが設けられている。これにより、インシュレ
ーションの折り返し部が歯とコイルエンドとの間で拡が
り、固定子の径方向の空気通路が塞がれるのを防止する
ことができる。また、スペーサは固定子の径方向の空気
通路を確保しているので、回転子の冷却ファンによって
もたらされる冷却風が前記空気通路内を通って外周方向
に向かうから、コイルエンドの内周側のみならずスペー
サとの当接部全体においても冷却され高い冷却効果が得
られる。
請求項2記載の発明では、インシュレーションの折り
返し部をすぼませるようにコイルエンドに押圧すること
が容易になる。また、コイルエンドとスペーサとの接触
面積を大きくすることができるので、コイルエンドから
空気通路への熱交換が促進される。
請求項3記載の発明では、複数のスペーサの取り扱い
が容易になる。
請求項4記載の発明では、熱交換部により空気通路内
における放熱が案内促進される。なお、熱交換部は後述
する実施例のように空気通路内に向けて突出する突起9
で形成することができる。
「実施例」 以下本発明の実施例につき図面を参照して説明する。
第1図は発電機の固定子の内周側を展開して示す正面
図、第2図は前記固定子の平面図である。
固定子鉄心1には、歯2とスロット3とが交互に形成
されている。固定子巻線4はスロット3を通して固定子
鉄心に巻装され、第1図において固定子鉄心1から上下
方向にそれぞれ突出したコイルエンド5を有する。スロ
ット3にはインシュレーション6が各1個ずつはめ込ま
れ、固定子鉄心の歯2と固定子巻線4とを電気的に絶縁
している。インシュレーション6は、第6図に示される
ように、スロット3の断面形状に合わせてU字状に曲げ
られ、組付け時におけるスロット3内での軸方向のずれ
を防止するために、上下両端に折り返し部7が形成され
ている。再び第1図を参照し、歯2の両端面とコイルエ
ンド5との間にはスペーサ8が設けられている。スペー
サ8は熱伝導の良好な樹脂材料からなり、略蒲鉾状断面
に形成され、中央部には歯2に向かう突起9が立ち上げ
られている。突起9の先端と歯2の端面との間には若干
の隙間10が設けられている。スペーサ8と歯2の端面と
で、固定子12の半径方向に伸びる空気通路8Aが形成され
る。インシュレーション6の折り返し部7は、スペーサ
8によりコイルエンド5に隙間なく押し付けられ、折り
たたまれている。第2図,第3図に示されるように、ス
ペーサ8は歯2に等しい数だけ設けられ、固定子鉄心1
の外周側ではリング部材11と一体に形成されている。固
定子12は、固定子鉄心1のスロット3を通して固定子巻
線4を巻装した後、液体状あるいは粉体状の絶縁処理樹
脂によって固着される。
一方、図示略の回転子には、ロータコアの両端に、コ
イルエンド5に対向してファンが設けられている。
「作動」 上記構成の作動につき説明する。発電のために図示略
の回転子が回転駆動されると、磁束が発生する。該磁束
により固定子巻線4には電流が誘起されるが、これに伴
い固定子巻線4は発熱する。第4図に示すように、回転
子の回転に伴いファンにより発生された冷却風13はスペ
ーサ8内の空気通路8Aを通って外周側へと向かう。スペ
ーサ8とコイルエンド5とは絶縁処理樹脂により固着さ
れているので、コイルエンド5で発生した熱はスペーサ
8に容易に伝達される。このようにしてコイルエンド5
は内周側から外周側にわたりスペーサ8を介して冷却風
13により冷却される。
本実施例によれば、スペーサ8の全長にわたって突起
9を設けたので、伝熱面の拡大により熱交換が促進さ
れ、冷却がより効率的になされる利点がある。
「他の実施例」 本発明は上記実施例の細部にまで限定されるものでは
なく、例えば第5図に示すように、固定子鉄心1の一方
の端面に設けられるスペーサ8をリング部材11およびイ
ンシュレーション部14とを一体に形成し、固定子鉄心1
の他方に設けられるスペーサ8をリング部材11と一体に
形成するのであってもよい。このようにすれば第1図、
第2図図示のインシュレーション6をすべて省略でき、
部品点数を大幅に減少できる利点がある。
また、第3図図示のリング部材11は、全周を一体に形
成するのではなく、複数に分割するのであってもよい。
そして、リング部材11を省略し、歯2の両端面と同数
のスペーサ8を個別に設けるのであってもよい。また、
第1図〜第3図に示したスペーサ8の突起9は、省略す
るのであってもよく、通風抵抗にならない範囲で複数個
設けるのであってもよい。そして、スペーサ8の材質
は、樹脂に限定されるものではなく、セラミック,紙な
どを用いるのであってもよい。また回転電機は電動機で
あってもよい。
「発明の効果」 以上述べたように、本発明の回転電機の固定子は、ス
ロット間の歯と固定子巻線のコイルエンドとの間に、空
気通路を有するスペーサを設けたことを特徴とするか
ら、回転子の冷却ファンによってもたらされる冷却風の
通路が確保され、冷却風が前記空気通路内を通ってコイ
ルエンドの内周側から外周側に向かうから、コイルエン
ドは内周部のみならずスペーサとの当接部全体において
も冷却され、高い冷却効率が得られるという優れた効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は本発明の実施例を示し、第1図は発電
機の固定子の内周側を展開して示す正面図、第2図は前
記固定子を示す平面図、第3図はスペーサを示す斜視
図、第4図は第1図のIV−IV線断面図であり、第5図は
本発明の他の実施例であるスペーサを示す斜視図であ
り、第6図はインシュレータの組付につき示す斜視図で
あり、第7図,第8図は従来例を示し、第7図は発電機
の固定子の内周側を展開して示す正面図、第8図は第7
図のVIII−VIII線断面図である。 1……固定子鉄心、2……歯、3……スロット、4……
固定子巻線、5……コイルエンド、8……スペーサ、12
……固定子。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のスロットを有する固定子鉄心と、該
    固定子鉄心に巻装される固定子巻線と、前記スロットに
    挿入され、前記固定子鉄心と前記固定子巻線の電気絶縁
    を行うインシュレーションを備える回転電機の固定子に
    おいて、 前記インシュレーションは、前記スロットの軸方向開口
    部に折り返し部を有しており、 前記スロット間の歯と前記固定子巻線のコイルエンドと
    の間には、前記インシュレーションの折り返し部をすぼ
    ませるように前記コイルエンドに押圧するとともに、固
    定子の径方向の空気通路を確保するスペーサが設けられ
    ていることを特徴とする回転電機の固定子。
  2. 【請求項2】前記スペーサは、前記固定子鉄心側が開口
    する断面U字状であることを特徴とする請求項1記載の
    回転電機の固定子。
  3. 【請求項3】さらに、複数の前記スペーサを連結するリ
    ング部を備えることを特徴とする請求項1または2記載
    の回転電機の固定子。
  4. 【請求項4】前記スペーサは、前記空気通路を区画形成
    する内壁面から前記空気通路に突出される熱交換部を備
    えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載
    の回転電機の固定子。
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