JP3121000B2 - 回転電機 - Google Patents
回転電機Info
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- JP3121000B2 JP3121000B2 JP02279904A JP27990490A JP3121000B2 JP 3121000 B2 JP3121000 B2 JP 3121000B2 JP 02279904 A JP02279904 A JP 02279904A JP 27990490 A JP27990490 A JP 27990490A JP 3121000 B2 JP3121000 B2 JP 3121000B2
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- Japan
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- coil
- coils
- fitted
- stator core
- split
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等に用いられる発電機または電動機
といった回転機に関する。
といった回転機に関する。
［従来の技術］ 回転電機の内、自動車用の発電機としては、例えば自
動車のオルタネータが存在する。近時、この種の発電機
としては、車両の電気装置や電子制御装置の利用範囲の
拡大に応じてその出力が増大する傾向にあり、高出力化
が要求されている。
動車のオルタネータが存在する。近時、この種の発電機
としては、車両の電気装置や電子制御装置の利用範囲の
拡大に応じてその出力が増大する傾向にあり、高出力化
が要求されている。
このため、発電機の大型化による対処が考えられる。
しかし、実際にはスペース上の制限から困難であり、逆
に小型化の要求さえある。
しかし、実際にはスペース上の制限から困難であり、逆
に小型化の要求さえある。
小型化したりあるいは大型化することなく高出力化す
ると、発電に伴う発熱が問題となった。特にその内でも
ステータコイルからの発熱が問題となった。
ると、発電に伴う発熱が問題となった。特にその内でも
ステータコイルからの発熱が問題となった。
そこで、現状の発電機の大きさあるいは一層小型の発
電機で高出力化を達成する１つの手段として、ステータ
コイルの冷却効率を向上させる技術が挙げられる。
電機で高出力化を達成する１つの手段として、ステータ
コイルの冷却効率を向上させる技術が挙げられる。
この技術としては、既に、強制換気によりステータコ
イルを冷却する冷却ファンが採用されている。この冷却
ファンはロータに取り付けられることにより、ロータと
一体となって回転して、ステータコイルに送風してい
る。
イルを冷却する冷却ファンが採用されている。この冷却
ファンはロータに取り付けられることにより、ロータと
一体となって回転して、ステータコイルに送風してい
る。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、通常、ステータコイルはステータコアの側面
から導線が太い束状に突出しているのみであり、そこに
送風してもステータコイル内への通気性は悪く、冷却効
率はあまり高くない。
から導線が太い束状に突出しているのみであり、そこに
送風してもステータコイル内への通気性は悪く、冷却効
率はあまり高くない。
一方、特開昭63−59744号公報では、上記導線が太い
束状に突出している部分（以下、「コイルエンド部」で
表す）のみを２つに分離した状態で成形することによ
り、ステータコイル内に通気通路を形成して通気性を改
良し、冷却効率を向上させる提案がなされているが、同
提案では、一つのコイル内でサイズ（波巻コイルならば
その高さ）を変更して製造することが不可能だったの
で、上述のようにコイルエンド部を２つに分離成形して
いた。
束状に突出している部分（以下、「コイルエンド部」で
表す）のみを２つに分離した状態で成形することによ
り、ステータコイル内に通気通路を形成して通気性を改
良し、冷却効率を向上させる提案がなされているが、同
提案では、一つのコイル内でサイズ（波巻コイルならば
その高さ）を変更して製造することが不可能だったの
で、上述のようにコイルエンド部を２つに分離成形して
いた。
［目的］ 本発明は、通気通路を容易に形成可能な回転電機を提
供するものである。
供するものである。
発明の構成［課題を解決するための手段］ 請求項１記載の発明は、複数のスロットを有するリン
グ状に形成されたステータコアと、前記スロットに嵌合
される多相のステータコイルとを備える回転電機におい
て、各相の前記ステータコイルは、同じ前記スロットに
前記ステータコアの径方向に積層した状態で嵌合されて
いるとともに、コイルエンド部が前記ステータコアの軸
方向に互いに離間して配置された複数の分割コイルを互
いに電気的に接続することによって形成され、該分割コ
イルは、前記スロットへの嵌合部分が、当該分割コイル
を前記ステータコアの径方向に積層した状態で嵌合可能
な形状に製造され、且つ、前記嵌合部分を前記スロット
に嵌合したとき、同じスロットに嵌合された各分割コイ
ルのコイルエンド部が、前記ステータコアの軸方向に互
いに離間する形状に製造されていることを特徴とする。
グ状に形成されたステータコアと、前記スロットに嵌合
される多相のステータコイルとを備える回転電機におい
て、各相の前記ステータコイルは、同じ前記スロットに
前記ステータコアの径方向に積層した状態で嵌合されて
いるとともに、コイルエンド部が前記ステータコアの軸
方向に互いに離間して配置された複数の分割コイルを互
いに電気的に接続することによって形成され、該分割コ
イルは、前記スロットへの嵌合部分が、当該分割コイル
を前記ステータコアの径方向に積層した状態で嵌合可能
な形状に製造され、且つ、前記嵌合部分を前記スロット
に嵌合したとき、同じスロットに嵌合された各分割コイ
ルのコイルエンド部が、前記ステータコアの軸方向に互
いに離間する形状に製造されていることを特徴とする。
次に、請求項２記載の発明は、前記分割コイルは、前
記ステータコアの径方向に垂直な面に沿い、且つ、当該
分割コイルの延線方向に垂直な前記嵌合部分の延線幅
が、前記コイルエンド部の前記延線幅より幅広に形成さ
れていることを特徴とする。
記ステータコアの径方向に垂直な面に沿い、且つ、当該
分割コイルの延線方向に垂直な前記嵌合部分の延線幅
が、前記コイルエンド部の前記延線幅より幅広に形成さ
れていることを特徴とする。
次に、請求項３記載の発明は、前記回転電機は、自動
車用オルタネータであることを特徴とする。
車用オルタネータであることを特徴とする。
［作用］ ステータコアのスロットに挿入される各相のステータ
コイルが、予め複数の分割コイルとして形成される。
コイルが、予め複数の分割コイルとして形成される。
この各相毎に形成された複数の分割コイルは、各分割
コイルのコイルエンド部が軸方向に離間されるように、
同一スロットに嵌合され、電気的に接続されることによ
り、１つのステータコイルとされる。
コイルのコイルエンド部が軸方向に離間されるように、
同一スロットに嵌合され、電気的に接続されることによ
り、１つのステータコイルとされる。
尚、コイルエンド部が軸方向に離間されるようにする
方法としては、分割コイルを、同一のサイズでなく異な
るサイズに巻線するか、あるいは同一のサイズであって
も、スロットに対して各々位置をずらして嵌合すればよ
い。
方法としては、分割コイルを、同一のサイズでなく異な
るサイズに巻線するか、あるいは同一のサイズであって
も、スロットに対して各々位置をずらして嵌合すればよ
い。
つまり、本発明の回転電気では、予め形成された分割
コイルを、コイルエンド部が離間するようにステータコ
アに取り付け、分割コイルをスロットに嵌合するだけ
で、１つのコイルを２つに分離成形する作業をすること
なく、コイルエンド部に通気通路を有する回転電機を容
易に製造できる。
コイルを、コイルエンド部が離間するようにステータコ
アに取り付け、分割コイルをスロットに嵌合するだけ
で、１つのコイルを２つに分離成形する作業をすること
なく、コイルエンド部に通気通路を有する回転電機を容
易に製造できる。
［実施例］ 次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図および第２図は本発明の第１実施例を表し、第１図
は、自動車用オルタネータのステータ１の一部を模式的
に示す平面状展開図、第２図は、このステータ１を組み
込んだオルタネータ３の部分断面図（ステータ１のＡ−
Ａ断面）である。
図および第２図は本発明の第１実施例を表し、第１図
は、自動車用オルタネータのステータ１の一部を模式的
に示す平面状展開図、第２図は、このステータ１を組み
込んだオルタネータ３の部分断面図（ステータ１のＡ−
Ａ断面）である。
リング状ステータコア５は、オルタネータ３のフレー
ム７に固定されている。このステータコア５の内側に溝
状に形成されたスロット９には波巻状ステータコイル11
が嵌合されている。このようにステータコア５とステー
タコイル11とを一体化することによりステータ１が形成
されている。また回転トルクが入力されるシャフト13に
は、ロータ15が一体化されている。このローラ15は、主
に、１対のポールコア17,19と界磁コイル21とから構成
されている。
ム７に固定されている。このステータコア５の内側に溝
状に形成されたスロット９には波巻状ステータコイル11
が嵌合されている。このようにステータコア５とステー
タコイル11とを一体化することによりステータ１が形成
されている。また回転トルクが入力されるシャフト13に
は、ロータ15が一体化されている。このローラ15は、主
に、１対のポールコア17,19と界磁コイル21とから構成
されている。
オルタネータ３は三相交流タイプであり、波巻状ステ
ータコイル11は、各相に対応する３つのコイル23,25,27
から構成されている。これらのコイル23〜27は、周方向
に１つずつスロット９をずらした状態で、スロット９に
嵌合されている。
ータコイル11は、各相に対応する３つのコイル23,25,27
から構成されている。これらのコイル23〜27は、周方向
に１つずつスロット９をずらした状態で、スロット９に
嵌合されている。
各コイル23〜27は、各々２つ１組の分割コイル23a,23
b,25a,25b,27a,27bから構成されている。上記各２つの
分割コイル23a〜27bは、各々ほぼ同形状である。
b,25a,25b,27a,27bから構成されている。上記各２つの
分割コイル23a〜27bは、各々ほぼ同形状である。
即ち、各分割コイル23a〜27bは、同一の巻線機で同一
の設定条件にて別々に製造されたものである。この製造
された分割コイル23a〜27bは、スロット９への嵌合に際
しては、分割コイル23a〜27b単位で行われる。即ち、コ
イル23をステータコア５に取り付けるに際しては、まず
１つの分割コイル23aをスロット９に嵌合し、次にもう
一つの分割コイル23bを同一のスロット９に嵌合し、両
分割コイル23a,23bを電気的に接続する。他のコイル25,
27についても同様である。
の設定条件にて別々に製造されたものである。この製造
された分割コイル23a〜27bは、スロット９への嵌合に際
しては、分割コイル23a〜27b単位で行われる。即ち、コ
イル23をステータコア５に取り付けるに際しては、まず
１つの分割コイル23aをスロット９に嵌合し、次にもう
一つの分割コイル23bを同一のスロット９に嵌合し、両
分割コイル23a,23bを電気的に接続する。他のコイル25,
27についても同様である。
ただし、この嵌合作業において、嵌合位置をずらすこ
とにより差を設けている。
とにより差を設けている。
即ち、一方の分割コイル23a,25a,27aは、ステータコ
ア５の一方の端面5a側に偏在してスロット９に嵌合され
ている。また、他方の分割コイル23b,25b,27bは、ステ
ータコア５の他方の端面5b側に偏在してスロット９に嵌
合されている。従って、各端面5a,5b側で、組をなして
いる一方の分割コイル23a〜27aと他方の分割コイル23b
〜27bとの突出量が異なるため、コイルエンド部がステ
ータコア５の軸方向に互いに離間し、分割コイル間に隙
間ができることになる。その結果、通気通路29a,29b,31
a,31b,33a,33bが形成される。
ア５の一方の端面5a側に偏在してスロット９に嵌合され
ている。また、他方の分割コイル23b,25b,27bは、ステ
ータコア５の他方の端面5b側に偏在してスロット９に嵌
合されている。従って、各端面5a,5b側で、組をなして
いる一方の分割コイル23a〜27aと他方の分割コイル23b
〜27bとの突出量が異なるため、コイルエンド部がステ
ータコア５の軸方向に互いに離間し、分割コイル間に隙
間ができることになる。その結果、通気通路29a,29b,31
a,31b,33a,33bが形成される。
このため、オイタネータ３の使用時に、各ポールコア
17,19の各端面に取り付けられた冷却ファン35,37の回転
により生ずる空気流Ｖは、上記通気通路29a〜33bを容易
に通過できる。この通過の際に、通路壁を形成している
両側の分割コイル23a〜27bを冷却することができる。即
ち、コイル23〜27のコイルエンド部を、その内側から冷
却することができ、冷却効率が向上する。また、分割コ
イル23a〜27bは、第１図に示すように、スロット９内に
ステータコア５の径方向（第１図紙面垂直方向）に積層
した状態で配列されている。しかもこれら分割コイル23
a〜27bは、第１図に図示されるように、スロット９内に
おいてはスロット９外におけるよりも周方向に扁平な形
状、すなわち、ステータコア５の径方向に垂直な面に沿
い、且つ、分割コイル23a〜27bの延線方向に垂直な分割
コイル23a〜27bの延線幅が、コイルエンド部の沿線幅よ
り幅広に形成されている。
17,19の各端面に取り付けられた冷却ファン35,37の回転
により生ずる空気流Ｖは、上記通気通路29a〜33bを容易
に通過できる。この通過の際に、通路壁を形成している
両側の分割コイル23a〜27bを冷却することができる。即
ち、コイル23〜27のコイルエンド部を、その内側から冷
却することができ、冷却効率が向上する。また、分割コ
イル23a〜27bは、第１図に示すように、スロット９内に
ステータコア５の径方向（第１図紙面垂直方向）に積層
した状態で配列されている。しかもこれら分割コイル23
a〜27bは、第１図に図示されるように、スロット９内に
おいてはスロット９外におけるよりも周方向に扁平な形
状、すなわち、ステータコア５の径方向に垂直な面に沿
い、且つ、分割コイル23a〜27bの延線方向に垂直な分割
コイル23a〜27bの延線幅が、コイルエンド部の沿線幅よ
り幅広に形成されている。
本実施例によれば、上述したごとく、２つ１組の分割
コイル23a〜27bを、各々その嵌合位置に差を設けて取り
付けることにより、コイル23〜27のコイルエンド部の内
部に通気通路29a〜33bを形成している。このため、ステ
ータコア５の径方向に通気通路29a〜33bが形成されたス
テータ１、ひいては自動車用オルタネータを容易に製造
可能となった。
コイル23a〜27bを、各々その嵌合位置に差を設けて取り
付けることにより、コイル23〜27のコイルエンド部の内
部に通気通路29a〜33bを形成している。このため、ステ
ータコア５の径方向に通気通路29a〜33bが形成されたス
テータ１、ひいては自動車用オルタネータを容易に製造
可能となった。
次に、第２実施例について説明する。第３図および第
４図は本発明の第２実施例を表し、第３図は、自動車用
オルタネータのステータ49の一部を模式的に示す平面状
展開図、第４図は、このステータ49を組み込んだオルタ
ネータ50の部分断面図（ステータ49のＢ−Ｂ断面）であ
る。
４図は本発明の第２実施例を表し、第３図は、自動車用
オルタネータのステータ49の一部を模式的に示す平面状
展開図、第４図は、このステータ49を組み込んだオルタ
ネータ50の部分断面図（ステータ49のＢ−Ｂ断面）であ
る。
本実施例は分割コイル51a,51b,53a,53b,55a,55bの組
合せが同一サイズの組合せではなく、異なるサイズの組
合せとなっている点が第１実施例と異なる。
合せが同一サイズの組合せではなく、異なるサイズの組
合せとなっている点が第１実施例と異なる。
即ち、一方の分割コイル51a,53a,55aは、組になって
いる他方の分割コイル51b,53b,55bに比較して、振幅が
大きい（高い）波状に形成されている。従って、各コイ
ル51,51,53毎に、まず一方の分割コイル51a,〜55aをス
テータコア57のスロット59に嵌合し、次に他方の分割コ
イル51b〜55bを嵌合して電気的に接続すれば、振幅の違
いにより、組をなしている一方の分割コイル51a〜55aと
他方の分割コイル51b〜55bとの間には隙間ができること
になる。その結果、コイル51〜55のコイルエンド部に
は、通気通路61a,61b,63a,63b,65a,65bが形成される。
いる他方の分割コイル51b,53b,55bに比較して、振幅が
大きい（高い）波状に形成されている。従って、各コイ
ル51,51,53毎に、まず一方の分割コイル51a,〜55aをス
テータコア57のスロット59に嵌合し、次に他方の分割コ
イル51b〜55bを嵌合して電気的に接続すれば、振幅の違
いにより、組をなしている一方の分割コイル51a〜55aと
他方の分割コイル51b〜55bとの間には隙間ができること
になる。その結果、コイル51〜55のコイルエンド部に
は、通気通路61a,61b,63a,63b,65a,65bが形成される。
こうして、冷却上も製造上も、第１実施例と同様な効
果が得られる。
果が得られる。
前述した第１実施例において、スロット９に対して、
各コイル23〜27毎に先に嵌合する一方の分割コイル23a
〜27aは、ステータコア５の一方の端面5a側に偏在し、
次に嵌合する他方の分割コイル23b〜27bは、ステータコ
ア５の他方の端面5b側に偏在していたが、逆に、先に嵌
合する一方の分割コイル23a〜27aを、ステータコア５の
上記他方の端面5b側に偏在させ、次に嵌合する他方の分
割コイル23b〜27bを、上記一方の端面5a側に偏在させて
もよい。
各コイル23〜27毎に先に嵌合する一方の分割コイル23a
〜27aは、ステータコア５の一方の端面5a側に偏在し、
次に嵌合する他方の分割コイル23b〜27bは、ステータコ
ア５の他方の端面5b側に偏在していたが、逆に、先に嵌
合する一方の分割コイル23a〜27aを、ステータコア５の
上記他方の端面5b側に偏在させ、次に嵌合する他方の分
割コイル23b〜27bを、上記一方の端面5a側に偏在させて
もよい。
また、第２実施例においても、逆に、先に振幅の小さ
い分割コイル51b〜55bをスロット59に嵌合し、次に振幅
の大きい分割コイル51a〜55aをスロット59に嵌合するよ
うにしてもよい。
い分割コイル51b〜55bをスロット59に嵌合し、次に振幅
の大きい分割コイル51a〜55aをスロット59に嵌合するよ
うにしてもよい。
上記各実施例において、コイル23,25,27,51,51,53の
分割数は２つであったが、３つ以上に分割し、通気通路
を２つ以上設けてもよい。
分割数は２つであったが、３つ以上に分割し、通気通路
を２つ以上設けてもよい。
また、上記実施例では、回転電機として発電機を対象
としたが、電動機でも同様である。
としたが、電動機でも同様である。
発明の効果 本発明の回転電機では、各相のステータコイルが予め
複数の分割コイルにて成形され、かつそれらの分割コイ
ルはコイルエンド部が離間するようにステータコアに取
り付けられている。
複数の分割コイルにて成形され、かつそれらの分割コイ
ルはコイルエンド部が離間するようにステータコアに取
り付けられている。
従って、通常の巻線機により、複数の分割コイルを製
造して嵌合するだけで、ステータコイルのコイルエンド
部に通気通路が形成され、冷却効率を向上させることが
できる。
造して嵌合するだけで、ステータコイルのコイルエンド
部に通気通路が形成され、冷却効率を向上させることが
できる。
第１図は第１実施例におけるオルタネータのステータの
一部を模式的に示す平面状展開図、第２図はこのステー
タを組み込んだオルタネータの部分断面図、第３図は第
２実施例におけるオルタネータのステータの一部を模式
的に示す平面状展開図、第４図はこのステータを組み込
んだオルタネータの部分断面図である。 1,49……ステータ、50……オルタネータ、 5,57……ステータコア、9,59……スロット、 11……ステータコイル、 23,25,27,51,53,55……コイル、 23a,23b,25a,25b,27a,27b,51a,51b,53a,53b,55a,55b…
…分割コイル、 29a,29b,31a,31b,33a,33b,61a,61b,63a,63b,65a,65b…
…通気通路、 35,37……冷却ファン、Ｖ……空気流、
一部を模式的に示す平面状展開図、第２図はこのステー
タを組み込んだオルタネータの部分断面図、第３図は第
２実施例におけるオルタネータのステータの一部を模式
的に示す平面状展開図、第４図はこのステータを組み込
んだオルタネータの部分断面図である。 1,49……ステータ、50……オルタネータ、 5,57……ステータコア、9,59……スロット、 11……ステータコイル、 23,25,27,51,53,55……コイル、 23a,23b,25a,25b,27a,27b,51a,51b,53a,53b,55a,55b…
…分割コイル、 29a,29b,31a,31b,33a,33b,61a,61b,63a,63b,65a,65b…
…通気通路、 35,37……冷却ファン、Ｖ……空気流、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−59744（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−159638（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−27748（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−166271（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭63−14571（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 3/24 H02K 1/20
Claims (3)
- 【請求項１】複数のスロットを有するリング状に形成さ
れたステータコアと、前記スロットに嵌合される多相の
ステータコイルとを備える回転電機において、 各相の前記ステータコイルは、 同じ前記スロットに前記ステータコアの径方向に積層し
た状態で嵌合されているとともに、コイルエンド部が前
記ステータコアの軸方向に互いに離間して配置された複
数の分割コイルを互いに電気的に接続することによって
形成され、 該分割コイルは、 前記スロットへの嵌合部分が、当該分割コイルを前記ス
テータコアの径方向に積層した状態で嵌合可能な形状に
製造され、且つ、前記嵌合部分を前記スロットに嵌合し
たとき、同じスロットに嵌合された各分割コイルのコイ
ルエンド部が、前記ステータコアの軸方向に互いに離間
する形状に製造されていることを特徴とする回転電機。 - 【請求項２】前記分割コイルは、前記ステータコアの径
方向に垂直な面に沿い、且つ、当該分割コイルの延線方
向に垂直な前記嵌合部分の延線幅が、前記コイルエンド
部の前記延線幅より幅広に形成されていることを特徴と
する請求項１記載の回転電機。 - 【請求項３】前記回転電機は、自動車用オルタネータで
あることを特徴とする請求項１または２記載の回転電
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02279904A JP3121000B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02279904A JP3121000B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 回転電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04156244A JPH04156244A (ja) | 1992-05-28 |
| JP3121000B2 true JP3121000B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=17617538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02279904A Expired - Fee Related JP3121000B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3121000B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19734592C1 (de) * | 1997-08-09 | 1998-10-22 | Bosch Gmbh Robert | Elektrische Maschine, insbesondere Drehstrommaschine |
| JP5515657B2 (ja) * | 2009-11-12 | 2014-06-11 | 株式会社デンソー | 回転電機の固定子および回転電機 |
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1990
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