JP3310971B2

JP3310971B2 - 交流発電機の製造方法

Info

Publication number: JP3310971B2
Application number: JP2000318028A
Authority: JP
Inventors: 淑人浅尾; 克己足立; 瞭森下; 篤志大橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2002-08-05
Anticipated expiration: 2020-10-18
Also published as: KR20010062251A; KR100396805B1; JP2001251819A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば乗用車、
トラック等の乗り物に搭載される内燃機関により駆動さ
れる交流発電機の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３４は例えば日本特許第２９２７２８
８号に記載された従来の車両用交流発電機の固定子の斜
視図、図３５は図３４の固定子に適用される導体セグメ
ントを示す斜視図、図３６および図３７はそれぞれ図３
４の固定子の要部をフロント側およびリヤ側から見た斜
視図である。この固定子３００は、固定子鉄心３０１
と、固定子鉄心３０１に巻装された固定子巻線３０２
と、スロット３０３内に装着されて固定子巻線３０２を
固定子鉄心３０１に対して絶縁するインシュレータ３０
４とを備えている。固定子鉄心３０１は、板状磁性部材
である薄い鋼板を重ねて積層された円筒状の積層鉄心で
あり、軸方向に延びるスロット３０３が内周側に開口す
るように所定ピッチで周方向に複数設けられている。固
定子巻線３０２は、多数の短尺の導体セグメント３０５
を接合して所定の巻線パターンに構成されている。

【０００３】導体セグメント３０５は、絶縁被覆された
矩形断面の銅線材を略Ｕ字状に成形したもので、６スロ
ット（１磁極ピッチ）離れた２つのスロット３０３毎
に、軸方向のリヤ側から挿入されている。そして、導体
セグメント３０５のフロント側に延出する端部同士が接
合されて固定子巻線３０２を構成している。

【０００４】具体的には、６スロット離れた各組のスロ
ット３０３において、１本の導体セグメント３０５が、
リヤ側から、１つのスロット３０３内の外周側から１番
目の位置と、他のスロット３０３内の外周側から２番目
の位置とに挿入され、もう１本の導体セグメント３０５
が、リヤ側から、１つのスロット３０３内の外周側から
３番目の位置と、他のスロット３０３内の外周側から４
番目の位置とに挿入されている。そこで、各スロット３
０３内では、導体セグメント３０５の直線部３０５ａが
径方向に１列に４本並んで配列されている。そして、１
つのスロット３０３内の外周側から１番目の位置からフ
ロント側に延出した導体セグメント３０５の端部３０５
ｂと、そのスロット３０３から時計回りに６スロット離
れた他のスロット３０３内の外周側から２番目の位置か
らフロント側に延出した導体セグメント３０５の端部３
０５ｂとが接合されて、２ターンの外層巻線が形成され
ている。さらに、１つのスロット３０３内の外周側から
３番目の位置からフロント側に延出した導体セグメント
３０５の端部３０５ｂと、そのスロット３０３から時計
回りに６スロット離れた他のスロット３０３内の外周側
から４番目の位置からフロント側に延出した導体セグメ
ント３０５の端部５４ｂとが接合されて、２ターンの内
層巻線が形成されている。さらに、６スロット離れた各
組のスロット３０３に挿入された導体セグメント３０５
で構成される外層巻線と内層巻線とが直列に接続され
て、４ターンの１相分の固定子巻線３０２が形成されて
いる。同様にして、それぞれ４ターンの固定子巻線３０
２が６相分形成されている。そして、これらの固定子巻
線３０２は３相分づつ交流結線されて、２組の３相固定
子巻線を構成している。

【０００５】このように構成された従来の固定子３００
においては、固定子鉄心３０１のリヤ側では、同じ組の
スロット３０３に挿入された２本の導体セグメント３０
５のターン部３０５ｃが径方向に並んで配列されてい
る。その結果、ターン部３０５ｃが周方向に２列に配列
されて、リヤ側のターン部を構成している。一方、固定
子鉄心３０１のフロント側では、１つのスロット３０３
内の外周側から１番目の位置からフロント側に延出した
導体セグメント３０５の端部３０５ｂと６スロット離れ
たスロット３０３内の外周側から２番目の位置からフロ
ント側に延出した導体セグメント３０５の端部３０５ｂ
との接合部と、１つのスロット３０３内の外周側から３
番目の位置からフロント側に延出した導体セグメント３
０５の端部３０５ｂと６スロット離れたスロット３０３
内の外周側から４番目の位置からフロント側に延出した
導体セグメント３０５の端部３０５ｂとの接合部とが、
径方向に並んで配列されている。その結果、端部３０５
ｂ同士の接合部が周方向に２列に配列されて、フロント
側のターン部を構成している。

【０００６】上記構成の車両用交流発電機の固定子３０
０では、固定子巻線３０２が、略Ｕ字状に成形された短
尺の導体セグメント３０５を固定子鉄心３０１のスロッ
ト３０３にリヤ側から挿入し、フロント側に延出する導
体セグメント３０５の端部同士を接合して構成されてい
るので、ターン部は、多数の接合部から構成されてお
り、接合部同士が短絡しやすく、短絡事故が発生し易か
った。また、多数の短尺の導体セグメント３０５を固定
子鉄心３０１に挿入し、かつ、端部同士を溶接、半田付
け等により接合しなければならず、著しく作業性が悪か
った。また、導体セグメント３０５のスロット３０３へ
の押し込み量は固定子鉄心３０１の軸方向長さ以上を必
要とし、絶縁被膜に傷を付けやすく、製品後の品質を低
下させていた。さらに、端部同士の接合時に、半田垂れ
や溶接融けによる接合部間の短絡が頻発し、量産性が著
しく悪かった。

【０００７】導体セグメント３０５を用いた従来の構成
に対して、特開平８−２９８７５６号公報には、半円状
の分割鉄心部のスロットに、予め平角導体をほぼ六角形
状に複数回巻回して形成された複数個のコイルピースを
挿入して構成された固定子構造が示されている。この固
定子は、半円状の分割鉄心部のスロットに径外側方向に
コイルピースが順次挿入されている。つまり、六角形状
のコイルピースの対向する一つの辺部がスロットの内側
の層である内周層に位置し、対向する辺部は所定の数の
スロットを飛び越えて外側の層である外周層に位置する
ように挿入されている。

【０００８】この固定子では、スロットから延出したコ
イルエンドの整列度が高いものの、分割鉄心部同士を結
合する際に、既に一方の分割鉄心部のスロットにコイル
ピースの一方の辺部が挿入されているが、他方の分割鉄
心部のスロットへのコイルピースの挿入作業は、分割鉄
心部の連結作業を併せて行う必要性があるので、仮決め
治具等を用いて煩雑な作業を行わなければならず、著し
く生産性が悪かった。また、複数個の分割鉄心部を接合
して固定子鉄心を成形するのも面倒であり、また各分割
鉄心部の径方向の寸法等を等しく成形するのも困難であ
った。

【０００９】また、特開平９−１０３０５２号公報に
は、スロット内の導体占積率向上のために、ストレート
形状の素鉄心に、ストレート形状に成形された巻線群
を、スロット深さ方向に挿入し、後行程で素鉄心を円筒
形状に曲げたものが開示されている。図３８は、この工
法で製造された固定子４００の全体斜視図であり、巻線
群の挿入は格段向上するものの、巻線群はスロット４０
１間で周方向にストレートの渡り部を有するため、各ス
ロット４０１から延出されるコイルエンド４０２の整列
度が著しく悪く、コイルエンド４０２での径方向の寸法
拡大と導体間の短絡が生じていた。また、ストレート形
状の素鉄心をそのまま円筒化するには、かなりの曲げ力
が必要で、スプリングバックも強く、円筒後の接合面に
隙間が生じ、出力や磁気騒音の悪化を起こす等の問題点
もあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】日本特許第２９２７２
８８号に記載された従来の車両用交流発電機では、多数
の短尺の導体セグメント３０５を固定子鉄心３０１に挿
入し、かつ、端部同士を溶接、半田付け等により接合し
なければならず、著しく作業性が悪く、また端部同士の
接合時に、半田垂れや溶接融けによる接合部間の短絡が
頻発し、量産性が著しく悪い等の問題点があった。

【００１１】また、特開平８−２９８７５６号公報の交
流発電機では、仮決め治具等を用いて煩雑な作業が伴
い、また、複数個の分割鉄心部を接合して固定子鉄心を
成形するのも面倒であり、固定子の組立作業性が悪いと
いう問題点があった。

【００１２】また、特開平９−１０３０５２号公報に記
載された車両用交流発電機では、各スロット４０１から
延出されるコイルエンド４０２の整列度が著しく悪く、
コイルエンド４０２での径方向の寸法拡大と導体間の短
絡が生じ易く、またストレート形状の素鉄心をそのまま
円筒化するには、かなりの曲げ力が必要で、スプリング
バックも強く、円筒後の接合面に隙間が生じ、出力や磁
気騒音の悪化を起こす等の問題点もあった。

【００１３】この発明は、かかる問題点を解決すること
を課題とするものであって、組立作業性が大幅に向上
し、量産性が可能な交流発電機の製造方法を得ることを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る交流発電機の製造方法では、スロットに入る直線部を
有するように素線を折り曲げ形成して巻線アッセンブリ
を作製する工程と、前記スロットが形成された板状磁性
部材を積層して素鉄心を形成する工程と、前記素鉄心に
前記巻線アッセンブリを重ね、かつ前記スロットに前記
直線部が入るように押圧する工程と、前記素鉄心を円筒
状に曲げ、素鉄心の両端面を当接、溶接して前記固定子
鉄心を形成する工程とを含む。

【００１５】この発明の請求項２に係る交流発電機の製
造方法では、スロットに入る直線部を有するように素線
を折り曲げ形成して巻線アッセンブリを作製する工程
と、前記スロットが形成された板状磁性部材を積層して
素鉄心を形成する工程と、前記素鉄心に前記巻線アッセ
ンブリを重ね、かつ前記スロットに前記直線部が入るよ
うに押圧する工程と、前記素鉄心を円筒状に曲げて前記
内周鉄心部を成形する工程と、前記内周鉄心部に前記外
周鉄心部を嵌着する工程とを含む。

【００１６】この発明の請求項３に係る交流発電機の製
造方法では、巻線アッセンブリは平板状である。

【００１７】この発明の請求項４に係る交流発電機の製
造方法では、巻線アッセンブリは熱軟化処理されてい
る。

【００１８】この発明の請求項５に係る交流発電機の製
造方法では、素鉄心の長手方向の両端部は、素鉄心を円
筒状に曲げたときに真円度が得られるように、予め曲げ
成形されている。

【００１９】この発明の請求項６に係る交流発電機の製
造方法では、素鉄心のスロットの開口部の幅寸法は、曲
げ成形前では巻線アッセンブリの直線部の幅寸法よりも
大きく、曲げ成形後には巻線アッセンブリの直線部の幅
寸法よりも小さい。

【００２０】この発明の請求項７に係る交流発電機の製
造方法では、素鉄心と巻線アッセンブリとを一体化した
後、素鉄心のスロットを区画するティースの先端部を押
圧、塑性変形させて、スロットの開口部の幅寸法を小さ
くする。

【００２１】この発明の請求項８に係る交流発電機の製
造方法では、素線の断面がほぼ矩形状である。

【００２２】この発明の請求項９に係る交流発電機の製
造方法では、素線の断面がほぼ円形状である。

【００２３】この発明の請求項１０に係る交流発電機の
製造方法では、巻線アッセンブリの直線部はスロット内
で径方向に複数層に配列されている。

【００２４】この発明の請求項１１に係る交流発電機の
製造方法では、巻線アッセンブリの直線部はスロットの
底面にほぼ当接し、スロット内の内径側では隙間を有し
ている。

【００２５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１に係る車両用交流発電機の構成を示す断面
図、図２はこの車両用交流発電機の固定子を示す斜視
図、図３はこの車両用交流発電機における固定子巻線の
１相分の結線状態を説明する正断面図、図４はこの車両
用交流発電機の回路図、図５は図１の固定子鉄心の正断
面図である。なお、図２での口出し線および渡り結線は
省略されている。

【００２６】この交流発電機は、アルミニウム製のフロ
ントブラケット１およびリヤブラケット２から構成され
たケース３と、このケース３内に設けられ一端部にプー
リ４が固定されたシャフト６と、このシャフト６に固定
されたランデル型の回転子７と、回転子７の両側面に固
定されたファン５と、ケース３の内壁面に固定された固
定子８と、シャフト６の他端部に固定され回転子７に電
流を供給するスリップリング９と、スリップリング９に
摺動する一対のブラシ１０と、このブラシ１０を収納し
たブラシホルダ１１と、固定子８に電気的に接続され固
定子８で生じた交流を直流に整流する整流器１２と、ブ
ラシホルダ１１に嵌着されたヒートシンク１７と、この
ヒートシンク１７に接着され固定子８で生じた交流電圧
の大きさを調整するレギュレータ１８とを備えている。

【００２７】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を覆って設
けられその磁束によって磁極が形成される一対のポール
コア２０、２１とから構成されている。一対のポールコ
ア体２０、２１は、鉄製で、それぞれ８つの爪状磁極２
２、２３が外周縁に周方向に等角ピッチで、かつかみ合
うように対向してシャフト６に固着されている。

【００２８】固定子８は、軸方向に延びるスロット１５
ａが周方向に所定ピッチで複数形成された円筒状の積層
鉄心からなる固定子鉄心１５と、固定子鉄心１５に巻装
された固定子巻線１６と、各スロット１５ａ内に装着さ
れて固定子巻線１６と固定子鉄心１５とを電気的に絶縁
するインシュレータ１９とを備えている。この固定子鉄
心１５は、積層構造の内周鉄心部８５と外周鉄心部８６
とから構成されている。内周鉄心部８５のコアバックの
寸法は１ｍｍで、外周鉄心部８６のコアバックの寸法は
２．６ｍｍである。固定子巻線１６は、１本の素線３０
が、固定子鉄心１５の端面側のスロット１５ａ外で折り
返されて、所定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
されて巻装された巻線を複数備えている。ここでは、固
定子鉄心１５には、回転子７の磁極数（１６）に対応し
て、３相固定子巻線１６０を２組収容するように、９６
のスロット１５ａが等間隔に形成されている。また、素
線３０には、例えば絶縁被覆されたほぼ矩形状の断面を
有する長尺の銅線材が用いられる。

【００２９】また、フロントブラケット１およびリヤブ
ラケット２の軸方向の端面には、吸気孔１ａ、２ａが形
成され、排気孔１ｂ、２ｂがフロントブラケット１およ
びリヤブラケット２の外周両肩部に固定子巻線１６のフ
ロント側およびリヤ側のターン部１６ａ、１６ｂの径方
向外側に対向して設けられている。

【００３０】１相分の巻線群１６１は、それぞれ１本の
素線３０からなる第１乃至第４の巻線３１〜３４から構
成されている。そして、第１巻線３１は、１本の素線３
０を、スロット番号の１番から９１番まで６スロットお
きに、スロット１５ａ内の外周側から１番目の位置と外
周側から２番目の位置とを交互に採るように波巻きして
構成されている。第２巻線３２は、素線３０を、スロッ
ト番号の１番から９１番まで６スロットおきに、スロッ
ト１５ａ内の外周側から２番目の位置と外周側から１番
目の位置とを交互に採るように波巻きして構成されてい
る。第３巻線３３は、素線３０を、スロット番号の１番
から９１番まで６スロットおきに、スロット１５ａ内の
外周側から３番目の位置と外周側から４番目の位置とを
交互に採るように波巻きして構成されている。第４巻線
３４は、素線３０を、スロット番号の１番から９１番ま
で６スロットおきに、スロット１５ａ内の外周側から４
番目の位置と外周側から３番目の位置とを交互に採るよ
うに波巻きして構成されている。そして、各スロット１
５ａ内には、素線３０が長方形断面の長手方向を径方向
に揃えて径方向に１列に４本並んで配列されている。

【００３１】そして、固定子鉄心１５の一端側におい
て、スロット番号の１番から延出する第１巻線３１の端
部３１ａと、スロット番号の９１番から延出する第３巻
線３３の端部３３ｂとが接合され、さらにスロット番号
の１番から延出する第３巻線３３の端部３３ａと、スロ
ット番号の９１番から延出する第１巻線３１の端部３１
ｂとが接合されて、２ターンの巻線が形成されている。
また、固定子鉄心１５の他端側において、スロット番号
の１番から延出する第２巻線３２の端部３２ａと、スロ
ット番号の９１番から延出する第４巻線３４の端部３４
ｂとが接合され、さらにスロット番号の１番から延出す
る第４巻線３４の端部３４ａと、スロット番号の９１番
から延出する第２巻線３２の端部３２ｂとが接合され
て、２ターンの巻線が形成されている。

【００３２】さらに、スロット番号の６１番と６７番と
から固定子鉄心１５の一端側に延出する第２巻線３２の
素線３０の部分が切断され、スロット番号の６７番と７
３番とから固定子鉄心１５の一端側に延出する第１巻線
３１の素線３０の部分が切断される。そして、第１巻線
３１の切断端３１ｃと第２巻線３２の切断端３２ｃとが
接合されて、第１乃至第４巻線３１〜３４を直列接続し
てなる４ターンの１相分の巻線群１６１が形成されてい
る。なお、第１巻線３１の切断端３１ｃと第２巻線３２
の切断端３２ｃとの接合部が渡り結線接続部となり、第
１巻線３１の切断端３１ｄと第２巻線３２の切断端３２
ｄとがそれぞれ口出し線（Ｏ）および中性点（Ｎ）とな
る。

【００３３】同様にして、素線３０が巻装されるスロッ
ト１５ａを１つづつずらして６相分の巻線群１６１が形
成されている。そして、巻線群１６１が３相分づつ星型
結線されて２組の３相固定子巻線１６０を形成し、各３
相固定子巻線１６０がそれぞれ整流器１２に接続されて
いる。各整流器１２の直流出力は並列に接続されて合成
される。

【００３４】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および
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およびプーリ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１
２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。

【００３５】そして、リヤ側においては、ファン５の回
転により、外気が整流器１２のヒートシンクおよびレギ
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、シャフト６の
軸に沿って流れて整流器１２およびレギュレータ１８を
冷却し、その後ファン５により遠心方向に曲げられて固
定子巻線１６のリヤ側のターン部１６ｂを冷却し、排気
孔２ｂより外部に排出される。一方、フロント側におい
ては、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のフロント側のターン部１６ａ
を冷却し、排気孔１ｂより外部に排出される。

【００３６】次に、上記構成の固定子８の製造方法につ
いて説明する。図６および図７は固定子巻線１６を構成
する巻線群１６１の製造工程を説明する図である。図８
は図２の固定子巻線１６を構成する内層側の巻線アッセ
ンブリを示す図であり、図８（ａ）はその側面図、図８
（ｂ）はその平面図である。図９は固定子巻線１６を構
成する外層側の巻線アッセンブリを示す図であり、図９
（ａ）はその側面図、図９（ｂ）はその平面図である。
図１０は図２の固定子巻線１６を構成する素線の要部を
示す斜視図である。

【００３７】先ず、図６に示されるように、１２本の長
尺の素線３０を同時に同一平面上で雷状に折り曲げ形成
する。ついで、図７に矢印で示されるように、直角方向
に治具にて折り畳んでゆき、図８に示される巻線アッセ
ンブリ３５Ａを作製する。さらに、同様にして、図９に
示されるように、渡り結線および口出し線を有する巻線
アッセンブリ３５Ｂを作製する。なお、各素線３０は、
図１０に示されるように、ターン部３０ａで連結された
直線部３０ｂが６スロットピッチ（６Ｐ）で配列された
平面状パターンに折り曲げ形成されている。そして、隣
り合う直線部３０ｂが、ターン部３０ａにより、素線３
０の幅（Ｗ）分ずらされている。巻線アッセンブリ３５
Ａ、３５Ｂは、このようなパターンに形成された２本の
素線３０を図１１に示されるように６スロットピッチず
らして直線部３０ｂを重ねて配列された素線対が１スロ
ットピッチづつずらして６対配列されて構成されてい
る。そして、素線３０の端部が巻線アッセンブリ３５
Ａ、３５Ｂの両端の両側に６本づつ延出されている。ま
た、ターン部３０ａが巻線アッセンブリ３５Ａ、３５Ｂ
の両側部に整列されて配列されている。また、巻線アッ
センブリ３５Ａ、３５Ｂは、成形の際の曲げ加工硬化に
よって、その硬度が高くなっているので、後工程での成
形をし易くするために、３００°Ｃ×１０分間の熱軟化
処理がなされている。

【００３８】また、図１２ないし図１４に示すように、
開口部に向かって拡大した台形形状のスロット３６ａが
所定のピッチ（電気角で３０°）で形成された板状磁性
部材であるＳＰＣＣ材を所定枚数積層し、その外周部を
レーザ溶接して、直方体の素鉄心３６を作製する。な
お、素鉄心３６の曲げ変形の際には、ＳＰＣＣ材の歪み
変形に起因して素鉄心３６の両面３６Ａ、３６Ｂには波
状の変形が生じ易いが、この実施の形態では、複数箇所
で軸線方向に延びた溶接部７５で複数のＳＰＣＣ材は固
く一体化され、素鉄心３６の剛性が高くなっており、波
状変形は抑制される。なお、この溶接部７５は、等分間
隔でなく、また軸線方向で分断されていてもよい。

【００３９】なお、図１５は素鉄心３６の両面にＳＰＣ
Ｃ材よりも剛性の高い端板３６ｅを設けた例である。こ
の端板３６ｅは、素鉄心３６を構成するＳＰＣＣ材と同
じ形状で、その厚さＥはＳＰＣＣ材の厚さＴよりも大き
く、剛性が高くなっている。この例のように、素鉄心３
６の両面に剛性の高い端板３６ｅを設けることで、素鉄
心３６の曲げ変形の際には、ＳＰＣＣ材の歪み変形に起
因して素鉄心３６の両面３６Ａ、３６Ｂに波状の変形を
抑制するようにしてもよい。

【００４０】そして、図１６（ａ）に示されるように、
帯状の素インシュレータ７２を素鉄心３６のスロット３
６ａに載置し、その後図１６（ｂ）ないし図１６（ｄ）
に示すようにし、２つの巻線アッセンブリ３５Ａ、３５
Ｂの各直線部３０ｂを各スロット３６ａ内に押し入れ
る。その押入後、スロット３６ａ間の素インシュレータ
７２のつなぎ部７２ａを切断し、これによりインシュレ
ータ１９が形成され、２つの巻線アッセンブリ３５Ａ、
３５Ｂの直線部３０ｂは、インシュレータ１９により素
鉄心３６と絶縁されてスロット３６ａ内に４本並んで収
納される。図１７は、このときの全体正面図である。

【００４１】次に、図１８（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、巻線アッセンブリ３５Ａ、３５Ｂが挿入された帯状
の素鉄心３６を円筒状に丸め、その端面同士を当接、溶
接して突合わせ部７７を形成して、図１８（ｃ）に示さ
れるように、円筒状の固定子鉄心１５の内周鉄心部８５
を得る。図１９および図２０から分かるように、スロッ
ト１５ａの開口部１５ｂの幅ｔ２はスロット３６ａの開
口部の幅ｔ１よりも小さい。なお、直線状の素鉄心３６
を曲げ変形する前に、図１８（ｂ）に示すように、予め
素鉄心３６の両端部のみを曲げ加工しているので、素鉄
心３６の端面同士を当接した際に、突合わせ部７７の近
傍も含めた良好な真円度の内周鉄心部８５が得られる。
また、帯状の素鉄心３６の円筒状に丸め易くするため
に、各スロット３６ａのコアバック部に切り込み部３６
ｆが形成されている。なお、この隙間は円筒状に変形さ
れた後では当接してなくなる。

【００４２】また、図２１に示すように、素鉄心３６の
スロット３６ａは開口部に向かって拡大した台形形状で
あり、その開口部の幅ｔ１は、２つの巻線アッセンブリ
３５Ａ、３５Ｂの各直線部３０ｂの幅ｔ３よりも大きい
ので、各スロット３６ａ内に、ティース先端に干渉され
ることなく、円滑に押し入れられる。また、固定子鉄心
１５のスロット１５ａ（内周鉄心部８５のスロット１５
ａでもある。）内の周方向の幅寸法は、直線部３０ｂの
寸法とほぼ同一であるので、素鉄心３６の曲げ変形の際
には、ティース５１と直線部３０ｂとが互いに押圧して
変形するようなことは防止される。

【００４３】その後、図２２、図２３に示すように、内
周鉄心部８５に外周鉄心部８６を圧入して固定子鉄心１
５の剛性を高めている。この場合、外周鉄心部８６の圧
入前の内周鉄心部８５の外径寸法（このときには、突合
わせ部７７には空隙がある。）は、外周鉄心部８６の内
径寸法よりも若干大きくなっており、外周鉄心部８６の
圧入時に、内周鉄心部８５の形状は外周鉄心部８６で規
制され、内周鉄心部８５の真円度を高めることができ
る。その後、図３に示される結線方法に基づいて、各素
線３０の端部同士を結線して固定子巻線１６を形成し
て、固定子８の製造は完了する。

【００４４】なお、図２４および図２５に示すように、
素鉄心３６と巻線アッセンブリ３５Ａ、３５Ｂとを一体
化した後、素鉄心３６のスロット３６ａを区画するティ
ース５１の先端部を押圧、塑性変形させて、スロット３
６の開口部３６ａの幅寸法を小さくするようにしてもよ
い。

【００４５】上記の車両用交流発電機では、２つの平板
状の巻線アッセンブリ３５Ａ、３５Ｂの直線部３０ｂを
素鉄心３６のスロット３６ａ内に収納した状態で帯状の
素鉄心３６を円筒状に丸め、その端面同士を当接させて
溶接しており、多数の導体セグメント３０５を１本ずつ
スロットに挿入する従来技術に比べて、固定子８の組立
作業性が大幅に向上する。また、巻線アッセンブリ３５
Ａ、３５Ｂがスロット１５ａ毎にスロット深さ方向に内
層と外層とが交互に採るように巻装されているので、コ
イルエンドのターン部が干渉なく整然と配列されてお
り、帯状の素鉄心３６を円筒状に丸めても、コイルの干
渉、短絡は生じない。

【００４６】また、巻線アッセンブリ３５Ａ、３５Ｂ
は、予め熱軟化処理が施されているので、素鉄心３６を
円筒状に丸める際に、大きな変形力を必要とせず、容易
に成形できる。また、帯状の素鉄心３６の状態で巻線ア
ッセンブリ３５Ａ、３５Ｂをスロット１５ａ内に深さ方
向に押圧して一括挿入後、丸める製造工程を採用するこ
とで、挿入時の素鉄心３６の開口部は素線３０の幅より
も大きく、円筒状の成形後には小さくなるため、巻線の
挿入性の向上と固定子８において巻線の内径側への突出
が防止される。また、ティース５１の先端部を押圧、塑
性変形させて、スロット３６の開口部３６ａの幅寸法を
さらに小さくすることで、出力向上、干渉音による風騒
音の低減となる。

【００４７】固定子巻線１６を構成する第１乃至第４巻
線３１〜３４はそれぞれ１本の素線３０（連続線）によ
り作製されているので、従来の固定子３００のように、
多数の短尺の導体セグメント３０５を固定子鉄心３０１
に挿入し、かつ、端部３０５ｂ同士を溶接、半田付け等
により接合する必要がなく、固定子８の生産性を著しく
向上させることができる。また、発電機の性能的には、
以下のような効果もある。つまり、コイルエンドが素線
３０のターン部３０ａで構成されるので、ターン部１６
ａ、１６ｂにおける接合箇所は第１乃至第４巻線３１〜
３４の端部同士の接合部および渡り結線接合部のみとな
り、接合カ所が著しく削減される。これにより、接合に
よる絶縁被膜の消失に伴う短絡事故の発生が抑えられる
ので、優れた絶縁性が得られる。また、溶接による導体
の軟化がなく、固定子としての剛性が高くなり、磁気騒
音を低減できる。

【００４８】また、ターン部１６ａ、１６ｂは、ターン
部３０ａを周方向に互いに干渉することなく整然と配列
して構成されている。これにより、導体セグメント３０
５の端部同士を接合している従来のターン部に比べて、
ターン部の固定子鉄心１５の端面からの延出高さを低く
できる。これにより、ターン部１６ａ、１６ｂにおける
通風抵抗が小さくなり、回転子７の回転に起因する風音
を低減させることができる。また、コイルエンドのコイ
ルの漏れリアクタンスが減少し、出力・効率が向上す
る。

【００４９】また、４本の素線３０がスロット１５ａ内
に径方向に１列に配列され、ターン部３０ａが周方向に
２列に並んで配列されている。これにより、ターン部１
６ａ、１６ｂを構成するターン部３０ａがそれぞれ径方
向に２列に分散されるので、ターン部１６ａ、１６ｂの
固定子鉄心１５の端面からの延出高さを低くできる。そ
の結果、ターン部１６ａ、１６ｂにおける通風抵抗が小
さくなり、回転子７の回転に起因する風音を低減させる
ことができる。

【００５０】また、素線３０のターン部３０ａで連結さ
れた直線部３０ｂが矩形状断面で形成されているので、
直線部３０ｂをスロット１５ａ内に収容したときに、直
線部３０ｂの断面形状がスロット形状に沿った形状とな
っている。これにより、固定子鉄心１５の固定子巻線１
６への挿入性が向上するとともに、スロット１５ａ内に
おける素線３０の占積率を高めることが容易になり、固
定子巻線１６の抵抗値を低く抑えることができるととも
に、素線３０から固定子鉄心１５への伝熱を向上させる
ことができ、固定子巻線１６の温度上昇を低減すること
ができる。

【００５１】なお、実施の形態１については、内周鉄心
部と外周鉄心部とを焼きバメにより一体化するものでも
よい。また、外周鉄心部はパイプ形状のものでもよい
し、板状磁性部材をスパイラル状に巻回した積層構造の
ものでもよい。

【００５２】実施の形態２．図２６はこの発明の実施の
形態２の固定子鉄心１００の正断面図である。実施の形
態１では、固定子鉄心１５は、内周鉄心部８５と、外周
鉄心部８６の２部材で構成されたが、この実施の形態で
は、固定子鉄心１００は、一部材で構成されている。実
施の形態１では内周鉄心部８５のコアバックの寸法は１
ｍｍ、外周鉄心部８６の厚さは２．６ｍｍであるのに対
して、この固定子鉄心１００のコアバックの寸法は３．
６ｍｍと厚みが剛性が高くなり、円筒状の曲げ加工に大
きな力を必要とすることになるが、素鉄心のスロットの
底面に切り欠き部８７を形成することで、曲げ加工を容
易にしている。また、実施の形態１に述べた内周鉄心部
に外周鉄心部を圧入する工程を必要としない。

【００５３】実施の形態３．図２７はこの発明の実施の
形態３の固定子２００の斜視図、図２８及び図２９はこ
の固定子２００における固定子巻線の製造方法を説明す
る説明図、図３０は固定子２００における固定子巻線の
製造途中の巻線アッセンブリ２０５の正面図である。こ
の実施の形態３では、固定子鉄心１００に巻装された固
定子巻線２０６は、断面形状が円形の素線２０１により
所定ピッチ離れたスロット３６ａの深さ方向に内・外層
として１ターンを形成する第１巻線と、この第１巻線と
電気角で１８０度ずれて反転巻装された第２巻線がそれ
ぞれ結線され２層の巻線アッセンブリ２０５を形成して
いる。そして、この巻線アッセンブリ２０５が固定子鉄
心１００に３組挿入され、それぞれが結線されて６層と
なり、毎極毎相２個のスロット３６ａを有する各相が電
気角で１２０°位相差のある３相固定子巻線を形成して
いる。

【００５４】次に、上記巻線アッセンブリ２０５の製造
方法について説明する。まず、１２本の素線２０１が平
面上に１スロットピッチに並べられる。次に、図２８に
示されるように、１２本の素線２０１を一緒に所定ピッ
チ（２点鎖線の位置）で折り返し、１２本の素線２０１
が螺旋状に屈曲された帯状の巻線ユニット２０２を形成
する。そして、巻線ユニット２０２の幅方向に関して距
離Ｌ離れた位置において、一対の複数のピン２０３を巻
線ユニット２０２の表面側から各素線２０１間に挿入す
る。同様に、巻線ユニット２０２の幅方向に関して距離
Ｌ離れた位置において、一対の複数のピン２０３を巻線
ユニット２０２の裏面側から各素線２０１間に挿入す
る。さらに、巻線ユニット２０２の幅方向端部におい
て、位置規制ピン２０４を各素線２０１間に挿入する。
このようにして、複数のピン２０３、２０４が図２９に
示されるように、セットされる。ここで、距離Ｌはスロ
ット３６ａの軸線方向長さ（固定子２００の軸線方向の
寸法）に略一致している。

【００５５】そこで、巻線ユニット２０２の表面側から
各素線２０１間に挿入され対向した複数のピン２０３
が、図２９において実線矢印で示されるように、巻線ユ
ニット２０２の長さ方向で互いに逆方向に移動される。
同様に、巻線ユニット２０２の裏面側から素線２０１間
に挿入され対向した複数のピン２０３が、図２９におい
て点線矢印で示されるように、巻線ユニット２０２の長
さ方向で互いに逆方向に移動される。この時、位置規制
ピン２０４が各素線２０１間に挿入されているので、素
線２０１がバラバラとなることが阻止される。

【００５６】これにより、対向した複数のピン２０３間
に位置する各素線２０１の部位が巻線ユニット２０２の
長さ方向に対して直交するように変形され、スロット３
６内に収納される直線部２０１ｂとなる。そして、ま
た、一対のピン２０３の両外側に位置する各素線２０１
の部位が６スロット離れた直線部２０１ｂ間を連結する
ターン部２０１ａとなる。これにより、図３０に示され
る巻線アッセンブリ２０５が作製される。

【００５７】固定子２００のその後の製造工程は、実施
の形態１及び２と同様であり、その説明は省略する。但
し、この実施の形態３では、図３１ないし図３３に示す
ように、３つの巻線アッセンブリ２０５の各直線部２０
１ｂが各スロット２０７ａ内に押し入れられ、６本の直
線部２０１ｂがインシュレータ１９により素鉄心２０７
と絶縁されてスロット２０７ａ内に並んで収納される。
また、直線部２０１ｂは、スロット２０７ａの底面にほ
ぼ当接し、スロット２０７ａ内の内径側では、ティース
２０７ｂの先端部の肩部２０７ｃとの間で隙間Ａを有し
ている。

【００５８】この実施の形態３では、スロット２０７ａ
に挿入される素線２０１の断面は略円形状であるので、
素線２０１の屈曲変形が容易であり、巻線アッセンブリ
２０５が簡単に形成される。素線の断面が矩形状である
ときには、直線部に捻れがあると、直線部をスロットに
挿入時にティースの先端部と接触して絶縁皮膜が破損し
て素線が絶縁不良を起こすことがあったが、この実施の
形態３の素線２０１では、工程中における素線２０１の
接触による絶縁皮膜の破損頻度が減少し、管理工数が低
減される。

【００５９】また、素線の断面が矩形状であるときに
は、巻線アッセンブリの成形時において、巻線アッセン
ブリのターン部の頂部が局所的に延びて絶縁皮膜が剥離
して絶縁不良が生じ、その部位から腐食することがあっ
たが、素線２０１の断面を円形状にしたことで、皮膜剥
離の発生頻度が減少し、素線２０１の絶縁性が向上す
る。

【００６０】また、素線の断面が矩形状であるときに
は、素線の端部同士を結線して固定子巻線を形成する時
には端部同士が接触し、また発電機の駆動時の振動等に
より、素線のターン部同士が接触して絶縁皮膜が剥離し
て絶縁不良が生じるが、素線２０１の断面に角部がなく
円形状であるので、皮膜剥離の発生頻度が減少し、素線
２０１の絶縁性が向上する。

【００６１】また、素線の端部同士を結線する場合に
は、その絶縁皮膜を剥離する必要があるが、その場合、
素線の断面が矩形状であるときには４面別工程で剥離す
る、もしくは円形断面に成形して剥離する、という工程
が必要であるため工数が増えてしまうという問題点があ
ったが、素線２０１の断面を円形状にしたことで、その
ような工程が不要となり、また絶縁皮膜の機械剥離が簡
単である。

【００６２】また、素線の断面が矩形状であるときに
は、素線のターン部間を冷却風が通過する際に、そのエ
ッジで風きり音が発生するが、素線２０１の断面を円形
状にしたことで、ターン部２０１ａを通風する冷却風が
滑らかに流れるため、風音が低減する。

【００６３】また、この実施の形態３では、直線部２０
１ｂはスロット２０７ａの底面に当接し、スロット２０
７ａ内の最内径側の直線部２０１ｂとティース２０７ｂ
の先端部との間では隙間Ａを有している。そのため、素
鉄心２０７の各スロット２０７ａ内に素線２０１の直線
部２０１ｂを押し込んだ際に、素線２０１のスプリング
バックで内径側に素線２０１が移動するものの、素鉄心
２０７を曲げ成形する際の、ティース２０７ｂの先端部
と素鉄心２０７との接触が防止でき、素線２０１の絶縁
不良が大幅に減少する。

【００６４】また、回転子７の外周面及びファン５の外
径からスロット２０７ａ内の最内径側の素線２０１との
間の距離がそれだけ離れているので、ファン５で生じた
冷却風の抵抗が小さくなり、風音が減少する。また、ス
ロット２０７ａの内径側に隙間Ａがあるため、冷却風が
隙間Ａまで侵入し、またスロット２０７ａ内の最外径側
の素線２０１がその底面に接触しているので、固定子巻
線２０６の冷却性が向上する。

【００６５】なお、この実施の形態３では、波巻の巻線
アッセンブリ２０５を３ユニット使用して、１相当たり
６ターンの直列巻線構造を形成したが、３ターンの並列
巻線構造を形成することも可能である。また、巻線アッ
センブリ２０５数を例えば４ユニット、５ユニットと増
やすことで１相当たりのターン数を増加できるのは勿論
である。

【００６６】また、発電機の特性上から、スロット数が
多数となり、またスロットの開口部のピッチが異なるこ
とに起因してティースの周方向の寸法が小さくなる場合
がある。このような場合、固定子鉄心が円筒形状の状態
で巻線をスロット内に装着するときには、ティースには
周方向に大きな荷重が加わり、ティースが変形し易い
が、上記各実施の形態では荷重負荷が軽減され、ティー
スの変形は抑制される。

【００６７】また、各実施の形態では、毎極毎相当たり
のスロット数が２の場合であるので１２本の素線を用い
て巻線アッセンブリを作製したが、毎極毎相当たりのス
ロット数が１もしくは３以上の場合にも適用でき、巻線
アッセンブリを構成する素線の本数は毎極毎相当たりの
スロット数に合わせて適宜選択すればよい。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
１に係る交流発電機の製造方法によれば、回転周方向に
沿ってＮＳ極を交互に形成する回転子と、この回転子を
囲った固定子鉄心およびこの固定子鉄心に装着された固
定子巻線を有する固定子とを備え、前記固定子鉄心は軸
線方向に延びたスロットが周方向に所定ピッチで複数形
成され、前記固定子巻線は、連続線からなる素線が、前
記固定子鉄心の端面側の前記スロット外で折り返され
て、所定スロット数毎に前記スロット内でスロット深さ
方向に内層と外層とが交互に採るように巻装された巻線
を複数有し、前記複数の巻線は、複数本の前記素線を同
時に折り曲げて形成された少なくとも１組の巻線アッセ
ンブリで構成され、前記巻線アッセンブリは、直線部が
ターン部により連結されて所定スロットピッチで配列さ
れ、かつ、隣り合う前記直線部が前記ターン部によりス
ロット深さ方向に内層と外層とを交互に採るようにずら
されたパターンに形成された２本の前記素線を、互いに
前記所定スロットピッチずらして前記直線部を重ねて配
列してなる素線対が、１スロットピッチづつずらされて
前記所定スロット数と同数対配列されて構成されている
交流発電機の製造方法であって、スロットに入る直線部
を有するように素線を折り曲げ形成して巻線アッセンブ
リを作製する工程と、前記スロットが形成された板状磁
性部材を積層して素鉄心を形成する工程と、前記素鉄心
に前記巻線アッセンブリを重ね、かつ前記スロットに前
記直線部が入るように押圧する工程と、前記素鉄心を円
筒状に曲げ、素鉄心の両端面を当接、して前記固定子鉄
心を形成する工程とを含み、巻線アッセンブリの一方向
の移動で、巻線アッセンブリと素鉄心とが一体化され、
また巻線は連続線からなる素線の連続巻きで形成される
ので、コイルエンドの整列度等が高い固定子の製造作業
が大幅に簡単化され、量産性が可能となる。

【００６９】また、この発明の請求項２に係る交流発電
機の製造方法によれば、回転周方向に沿ってＮＳ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
およびこの固定子鉄心に装着された固定子巻線を有する
固定子とを備え、前記固定子鉄心が軸線方向に延びた周
方向に所定ピッチで複数形成されたスロットを有する内
周鉄心部と、この内周鉄心部の外周面に嵌着された外周
鉄心部とから構成され、前記固定子巻線は、連続線から
なる素線が、前記固定子鉄心の端面側の前記スロット外
で折り返されて、所定スロット数毎に前記スロット内で
スロット深さ方向に内層と外層とが交互に採るように巻
装された巻線を複数有し、前記複数の巻線は、複数本の
前記素線を同時に折り曲げて形成された少なくとも１組
の巻線アッセンブリで構成され、前記巻線アッセンブリ
は、直線部がターン部により連結されて所定スロットピ
ッチで配列され、かつ、隣り合う前記直線部が前記ター
ン部によりスロット深さ方向に内層と外層とを交互に採
るようにずらされたパターンに形成された２本の前記素
線を、互いに前記所定スロットピッチずらして前記直線
部を重ねて配列してなる素線対が、１スロットピッチづ
つずらされて前記所定スロット数と同数対配列されて構
成されている交流発電機の製造方法であって、スロット
に入る直線部を有するように素線を折り曲げ形成して前
記巻線アッセンブリを作製する工程と、前記スロットが
形成された板状磁性部材を積層して素鉄心を形成する工
程と、前記素鉄心に前記巻線アッセンブリを重ね、かつ
前記スロットに前記直線部が入るように押圧する工程
と、前記素鉄心を円筒状に曲げて前記内周鉄心部を成形
する工程と、前記内周鉄心部に前記外周鉄心部を嵌着す
る工程とを含み、巻線アッセンブリの一方向の移動で内
周鉄心部の素鉄心と一体化でき、また巻線は連続線から
なる素線の連続巻きで形成されるので、コイルエンドの
整列度等が高い固定子の製造作業が大幅に簡単化され、
量産性が可能となる。また、内周鉄心部の曲げるのに必
要とする力も軽減される。また、外周鉄心部により、固
定子の剛性は向上し、かつ突合わせ部での隙間の発生が
低減され、磁気抵抗が小さく、出力が向上する。

【００７０】また、この発明の請求項３に係る交流発電
機の製造方法によれば、巻線アッセンブリは平板状であ
るので、巻線アッセンブリとの一体化の作業性がよく、
またコンパクトで取り扱いが容易である。

【００７１】また、この発明の請求項４に係る交流発電
機の製造方法によれば、巻線アッセンブリは熱軟化処理
されているので、素鉄心の曲げ加工負荷が低減される。

【００７２】また、この発明の請求項５に係る交流発電
機の製造方法によれば、素鉄心の両端部は、素鉄心を円
筒状に曲げたときに真円度が得られるように、予め曲げ
成形されているので、素鉄心を曲げ加工したときに、突
合わせ部近傍でも滑らかな曲面が得られる。

【００７３】また、この発明の請求項６に係る交流発電
機の製造方法によれば、素鉄心のスロットの開口部の幅
寸法は、曲げ成形前では巻線アッセンブリの直線部の幅
寸法よりも大きく、曲げ成形後には巻線アッセンブリの
直線部の幅寸法よりも小さいので、ティースの先端部や
素線を変形することなく、素線はスロット内に収まる。

【００７４】また、この発明の請求項７に係る交流発電
機の製造方法によれば、素鉄心と巻線アッセンブリとを
一体化した後、素鉄心のスロットを区画するティースの
先端部を押圧、塑性変形させて、スロットの開口部の幅
寸法を小さくするので、スロットから素線が離脱するこ
とが防止され、また回転子と対向するティースの対向面
が増大し、それだけ出力が向上し、また風騒音を低減す
ることができる。

【００７５】また、この発明の請求項８に係る交流発電
機の製造方法によれば、素線の断面がほぼ矩形状である
ので、スロット内の素線含有率を容易に上げることがで
き、固定子巻線の抵抗値を低く抑制することができ、固
定子巻線の温度上昇を抑制することができる。また、素
線の側面がスロットの壁面と面接触するので、熱伝導が
促進され、固定子巻線の温度上昇をさらに抑制すること
ができる。

【００７６】また、この発明の請求項９に係る交流発電
機の製造方法によれば、素線の断面がほぼ円形状である
ので、素線の屈曲変形が容易であり、巻線アッセンブリ
が簡単に形成され、また、絶縁皮膜の剥離の発生頻度が
減少し、素線の絶縁性が向上する。また、素線の端部同
士を結線して固定子巻線を形成する時には端部同士が接
触し、また発電機の駆動時の振動等により、素線のター
ン部同士が接触するものの、絶縁皮膜の剥離の発生頻度
が減少し、素線の絶縁性が向上する。また、素線の端部
同士を結線するときには、その端部の絶縁皮膜を剥離す
る必要があるが、その剥離作業も簡単となる。また、タ
ーン部を通風する冷却風が滑らかに流れるので、風音が
低減する。

【００７７】また、この発明の請求項１０に係る交流発
電機の製造方法によれば、巻線アッセンブリの直線部は
スロット内で径方向に複数層に配列されているので、巻
線アッセンブリを積層することで、簡単にスロット内の
素線の層数を増加させることができる。

【００７８】また、この発明の請求項１１に係る交流発
電機の製造方法によれば、巻線アッセンブリの直線部は
スロットの底面にほぼ当接し、スロット内の内径側では
直線部とティースの先端部の肩部との間で隙間を有して
いるので、素鉄心の曲げ加工時にティースの先端部と最
内周側の素線との接触による素線の絶縁不良が低減す
る。また、例えば回転子の外周面との間、及び回転子の
側面に固定されたファンの外径からスロット内の最内径
側の素線との間の距離がそれだけ離れているので、ファ
ンで生じた冷却風の抵抗が小さくなり、風音が減少す
る。また、スロットの内径側にある隙間に冷却風が侵入
し、またスロット内の最外径側の素線の熱が固定子鉄心
の底面を通じて固定子鉄心に伝導されるので、固定子巻
線の冷却性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の断面図である。

【図２】図１の固定子の斜視図である。

【図３】図１の固定子巻線の１相分の結線状態を説明
する正面図である。

【図４】図１の車両用交流発電機の回路図である。

【図５】図１の固定子鉄心の断面図である。

【図６】図１の車両用交流発電機に適用される固定子
巻線を構成する巻線群の製造工程を説明する図である。

【図７】図１の車両用交流発電機に適用される固定子
巻線を構成する巻線群の製造工程を説明する図である。

【図８】図１の車両用交流発電機に適用される固定子
巻線を構成する内層側の巻線アッセンブリを示す図であ
る。

【図９】図１の車両用交流発電機に適用される固定子
巻線を構成する外層側の巻線アッセンブリを示す図であ
る。

【図１０】図１の車両用交流発電機に適用される固定
子巻線を構成する素線の要部を示す斜視図である。

【図１１】図１の車両用交流発電機に適用される固定
子巻線を構成する素線の配列を説明する図である。

【図１２】素鉄心の分解斜視図である。

【図１３】図５の内周鉄心部の曲げ変形前の素鉄心の
斜視図である。

【図１４】素鉄心に溶接部が形成された様子を示す図
である。

【図１５】素鉄心の上下面にそれぞれ端板が設けられ
た例を示す斜視図である。

【図１６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および
（ｅ）は図１４の素鉄心に巻線が挿入される手順を説明
した図である。

【図１７】図１の固定子巻線を構成する巻線アッセン
ブリの素鉄心への装着状態を示す平面図である。

【図１８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図５の内周鉄心
部の曲げ加工を説明するための図である。

【図１９】図１８（ａ）の要部拡大図である。

【図２０】図１８（ｃ）の要部拡大図である。

【図２１】素線の幅と素鉄心のスロットの開口部の幅
との関係を示す図である。

【図２２】図５の内周鉄心部に外周鉄心部が嵌着され
る様子を示す図である。

【図２３】内周鉄心部に外周鉄心部が嵌着されたとき
の図である。

【図２４】素鉄心の変形例を示す図である。

【図２５】図２４の素鉄心のティース先端部が塑性変
形した後の図である。

【図２６】この発明の実施の形態２に係る車両用交流
発電機に適用される固定子鉄心の断面図である。

【図２７】この発明の実施の形態３に係る車両用交流
発電機に適用される固定子の斜視図である。

【図２８】図２７の固定子における固定子巻線の製造
方法を説明する説明図である。

【図２９】図２７の固定子における固定子巻線の製造
方法を説明する説明図である。

【図３０】図２７の固定子における固定子巻線の製造
途中の巻線アッセンブリの正面図である。

【図３１】素鉄心に巻線アッセンブリが挿入される様
子を示す図である。

【図３２】素鉄心に巻線アッセンブリが挿入されたと
きの要部断面図である。

【図３３】固定子鉄心に巻線アッセンブリが挿入され
た状態の要部断面図である。

【図３４】従来の車両用交流発電機の固定子の斜視図
である。

【図３５】図３４の固定子に適用される導体セグメン
トの斜視図である。

【図３６】図３４の固定子の要部をフロント側から見
た斜視図である。

【図３７】図３４の固定子の要部をリヤ側から見た斜
視図である。

【図３８】従来の車両用交流発電機の他の例の固定子
の斜視図である。

【符号の説明】

１フロントブラケット、２リヤブラケット、７回
転子、８，２００固定子、１５，８４固定子鉄心、
１５ａ，３６ａ，２０７ａスロット、１５ｂ開口部、
１６，２０６固定子巻線、１６ａ，１６ｂ，２０１ａ
ターン部、３０，２０１素線、３１第１巻線、３
２第２巻線、３３第３巻線、３４第４巻線、３５
Ａ，３５Ｂ，２０５巻線アッセンブリ、３６，２０７
素鉄心、５１，２０７ｂティース、８５内周鉄心
部、８６外周鉄心部、７５溶接部、７７突合わせ
部、２０７ｃ肩部、Ａ隙間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０２Ｋ 15/02 Ｈ０２Ｋ 15/02 Ｄ 19/22 19/22 (72)発明者大橋篤志東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (56)参考文献特開平９−103052（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−141413（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−67101（ＪＰ，Ａ) 特開2000−69701（ＪＰ，Ａ) 特開平７−222408（ＪＰ，Ａ) 特開昭48−9201（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 15/085 H02K 1/16 H02K 1/18 H02K 3/04 H02K 3/34 H02K 15/02 H02K 19/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転周方向に沿ってＮＳ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およびこ
の固定子鉄心に装着された固定子巻線を有する固定子と
を備え、前記固定子鉄心は軸線方向に延びたスロットが周方向に
所定ピッチで複数形成され、前記固定子巻線は、連続線
からなる素線が、前記固定子鉄心の端面側の前記スロッ
ト外で折り返されて、所定スロット数毎に前記スロット
内でスロット深さ方向に内層と外層とが交互に採るよう
に巻装された巻線を複数有し、前記複数の巻線は、複数
本の前記素線を同時に折り曲げて形成された少なくとも
１組の巻線アッセンブリで構成され、前記巻線アッセン
ブリは、直線部がターン部により連結されて所定スロッ
トピッチで配列され、かつ、隣り合う前記直線部が前記
ターン部によりスロット深さ方向に内層と外層とを交互
に採るようにずらされたパターンに形成された２本の前
記素線を、互いに前記所定スロットピッチずらして前記
直線部を重ねて配列してなる素線対が、１スロットピッ
チづつずらされて前記所定スロット数と同数対配列され
て構成されている交流発電機の製造方法であって、前記スロットに入る直線部を有するように前記素線を折
り曲げ形成してなる前記巻線アッセンブリを作製する工
程と、前記スロットが形成された板状磁性部材を積層して素鉄
心を形成する工程と、前記素鉄心に前記巻線アッセンブリを重ね、かつ前記ス
ロットに前記直線部が入るように押圧する工程と、前記素鉄心を円筒状に曲げ、素鉄心の長手方向の両端面
を当接して前記固定子鉄心を形成する工程と、を含む交流発電機の製造方法。
【請求項２】回転周方向に沿ってＮＳ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およびこ
の固定子鉄心に装着された固定子巻線を有する固定子と
を備え、前記固定子鉄心が軸線方向に延びた周方向に所定ピッチ
で複数形成されたスロットを有する内周鉄心部と、この
内周鉄心部の外周面に嵌着された外周鉄心部とから構成
され、前記固定子巻線は、連続線からなる素線が、前記
固定子鉄心の端面側の前記スロット外で折り返されて、
所定スロット数毎に前記スロット内でスロット深さ方向
に内層と外層とが交互に採るように巻装された巻線を複
数有し、前記複数の巻線は、複数本の前記素線を同時に
折り曲げて形成された少なくとも１組の巻線アッセンブ
リで構成され、前記巻線アッセンブリは、直線部がター
ン部により連結されて所定スロットピッチで配列され、
かつ、隣り合う前記直線部が前記ターン部によりスロッ
ト深さ方向に内層と外層とを交互に採るようにずらされ
たパターンに形成された２本の前記素線を、互いに前記
所定スロットピッチずらして前記直線部を重ねて配列し
てなる素線対が、１スロットピッチづつずらされて前記
所定スロット数と同数対配列されて構成されている交流
発電機の製造方法であって、前記スロットに入る直線部を有するように前記素線を折
り曲げ形成してなる前記巻線アッセンブリを作製する工
程と、前記スロットが形成された板状磁性部材を積層して素鉄
心を形成する工程と、前記素鉄心に前記巻線アッセンブリを重ね、かつ前記ス
ロットに前記直線部が入るように押圧する工程と、前記素鉄心を円筒状に曲げて前記内周鉄心部を成形する
工程と、前記内周鉄心部に前記外周鉄心部を嵌着する工程とを含
む交流発電機の製造方法。
【請求項３】巻線アッセンブリは平板状である請求項
１または請求項２に記載の交流発電機の製造方法。
【請求項４】巻線アッセンブリは熱軟化処理されてい
る請求項１ないし請求項３の何れかに記載の交流発電機
の製造方法。
【請求項５】素鉄心の長手方向の両端部は、素鉄心を
円筒状に曲げたときに真円度が得られるように、予め曲
げ成形されている請求項１ないし請求項４の何れかに記
載の交流発電機の製造方法。
【請求項６】素鉄心のスロットの開口部の幅寸法は、
曲げ成形前では巻線アッセンブリの直線部の幅寸法より
も大きく、曲げ成形後には巻線アッセンブリの直線部の
幅寸法よりも小さい請求項１ないし請求項５の何れかに
記載の交流発電機の製造方法。
【請求項７】素鉄心と巻線アッセンブリとを一体化し
た後、素鉄心のスロットを区画するティースの先端部を
押圧、塑性変形させて、スロットの開口部の幅寸法を小
さくする請求項１ないし請求項６の何れかに記載の交流
発電機の製造方法。
【請求項８】素線の断面がほぼ矩形状である請求項１
ないし請求項７の何れかに記載の交流発電機の製造方
法。
【請求項９】素線の断面がほぼ円形状である請求項１
ないし請求項７の何れかに記載の交流発電機の製造方
法。
【請求項１０】巻線アッセンブリの直線部はスロット
内で径方向に複数層に配列されている請求項１ないし請
求項９の何れかに記載の交流発電機の製造方法。
【請求項１１】巻線アッセンブリの直線部はスロット
の底面にほぼ当接し、スロット内の内径側では、最内径
側の直線部とスロットを区画するティースの先端部の肩
部との間で隙間を有する請求項１ないし請求項１０の何
れかに記載の交流発電機の製造方法。