JP3419755B2 - Method of manufacturing stator for vehicle alternator - Google Patents
Method of manufacturing stator for vehicle alternatorInfo
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- JP3419755B2 JP3419755B2 JP2000343732A JP2000343732A JP3419755B2 JP 3419755 B2 JP3419755 B2 JP 3419755B2 JP 2000343732 A JP2000343732 A JP 2000343732A JP 2000343732 A JP2000343732 A JP 2000343732A JP 3419755 B2 JP3419755 B2 JP 3419755B2
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、車両用交流発電
機の固定子の製造方法に関し、特にスロット部に収納さ
れる固定子コイルのスペースファクタを大きくして剛性
を高めた車両用交流発電機の固定子の製造方法に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a stator of an alternator for a vehicle, and more particularly, an alternator for a vehicle in which a space factor of a stator coil housed in a slot portion is increased to enhance rigidity. The present invention relates to a stator manufacturing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１３は従来の車両用交流発電機の構成
を示す断面図である。従来の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およびリアブラケット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およびリアブラケット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。2. Description of the Related Art FIG. 13 is a sectional view showing the structure of a conventional vehicle alternator. In a conventional vehicle alternator, a Rundle type rotor 7 is rotatably mounted via a shaft 6 in a case 3 composed of an aluminum front bracket 1 and a rear bracket 2, and a stator 8 rotates. It is fixed to the inner wall surface of the case 3 so as to cover the outer peripheral side of the child 7. The shaft 6 is rotatably supported by the front bracket 1 and the rear bracket 2. The pulley 4 is fixed to one end of the shaft 6,
The rotational torque of the engine can be transmitted to the shaft 6 via a belt (not shown). A slip ring 9 for supplying an electric current to the rotor 7 is fixed to the other end of the shaft 6, and a brush holder 11 arranged in the case 3 so that the pair of brushes 10 are in sliding contact with the slip ring 9.
It is stored in. A regulator 18 for adjusting the magnitude of the AC voltage generated at the stator 8 is attached to the heat sink 17 fitted to the brush holder 11. A rectifier 12 that is electrically connected to the stator 8 and rectifies the alternating current generated in the stator 8 into a direct current is mounted in the case 3.
【０００３】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、ファン５が回転子７の軸方向の両端に固着
されている。固定子８は、固定子コア１５と、この固定
子コア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コ
イル１６とから構成されている。The rotor 7 is provided so as to cover the rotor coil 13 and a rotor coil 13 that generates a magnetic flux by passing an electric current, and a pair of magnetic poles are formed by the magnetic flux generated by the rotor coil 13. It is composed of the pole cores 20 and 21. The pair of pole cores 20 and 21 are made of iron,
A plurality of claw-shaped magnetic poles 22 and 23 each having a claw shape are provided on the outer peripheral edge of the claw-shaped magnetic poles 22 and 23 so as to project in the circumferential direction at an equal angular pitch, and are fixed to the shaft 6 so as to face each other so as to engage the claw-shaped magnetic poles 22 and 23. Further, the fans 5 are fixed to both ends of the rotor 7 in the axial direction. The stator 8 is composed of a stator core 15 and a stator coil 16 formed by winding a conductive wire around the stator core 15 and causing an alternating current due to a change in magnetic flux from the rotor 7 as the rotor 7 rotates. It is configured.
【０００４】このように構成された従来の車両用交流発
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、固定子コイル１６に回転磁界が与えられ、固定子
コイル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 conventional vehicular AC generator configured as described above, the current flows from the battery (not shown) to the brush 10.
And is supplied to the rotor coil 13 via the slip ring 9 to generate magnetic flux. Due to 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 coil 16, and electromotive force is generated in the stator coil 16. This alternating-current electromotive force is rectified into a direct current through the rectifier 12, and its magnitude is adjusted by the regulator 18 to charge the battery.
【０００５】ここで、一般的な車両用交流発電機におい
ては、固定子コア１５はコアバック部１５ａと、このコ
アバック部１５ａから内周側に突設された略長方形のテ
ィース部１５ｂと、コアバック部１５ａの外周側にティ
ース部１５ｂと相対するように設けられたノッチ部１５
ｄとを有している。このティース部１５ｂは、周方向に
等角ピッチで例えば３６個設けられ、隣り合うティース
部１５ｂ間に挟まれたスロット部１５ｃがコイル挿入空
間となる。３６個のティース部１５ｂは内径側に微小間
隙を介して１２個の爪状磁極２２、２３と対向してお
り、回転磁界により生じた磁束は図１４中破線で示され
るように流れる。なお、図１４では、便宜上爪状磁極２
３が示されていない。そこで、所定の磁束が通る通路で
あるティース部１５ｂの主要部においては、磁束は分岐
せずに増減しないため、一定の断面積であることが望ま
しい。つまり、ティース部１５ｂ内の磁束密度を均一化
するために、ティース部１５ｂの形状は台形であるより
長方形であるのが望ましい。また、ティース部１５ｂの
先端部は、磁束の漏れがなく、エアギャップの磁束密度
を滑らかにするように、周方向に延びた部分を有してい
る。Here, in a general vehicle alternator, the stator core 15 has a core back portion 15a, and a substantially rectangular teeth portion 15b protruding from the core back portion 15a to the inner peripheral side. A notch portion 15 provided on the outer peripheral side of the core back portion 15a so as to face the tooth portion 15b.
d and. For example, 36 teeth portions 15b are provided at an equal angular pitch in the circumferential direction, and slot portions 15c sandwiched between adjacent teeth portions 15b serve as coil insertion spaces. The 36 teeth portions 15b face the 12 claw-shaped magnetic poles 22 and 23 on the inner diameter side with a minute gap therebetween, and the magnetic flux generated by the rotating magnetic field flows as indicated by the broken line in FIG. In FIG. 14, the claw-shaped magnetic pole 2 is shown for convenience.
3 is not shown. Therefore, in the main part of the tooth portion 15b, which is a passage through which a predetermined magnetic flux passes, the magnetic flux does not branch and does not increase or decrease. That is, in order to make the magnetic flux density in the tooth portion 15b uniform, it is preferable that the tooth portion 15b be rectangular rather than trapezoidal. Further, the tip end portion of the tooth portion 15b has a portion extending in the circumferential direction so that there is no leakage of magnetic flux and the magnetic flux density of the air gap is smooth.
【０００６】ついで、従来の固定子８の製造方法につい
て図１５および図１６を参照しつつ説明する。まず、薄
板鋼材をプレス加工機（図示せず）に供給し、図１５に
示されるように、１条の薄板鋼材からコアバック部３０
ａおよびティース部３０ｂを有する２条の帯状体３０を
成形する。この時、円弧状のノッチ部３０ｃがコアバッ
ク部３０ａの外周側で、かつ、ティース部３０ｂと相対
するように設けられる。そして、コアバック部同士、テ
ィース部同士さらにノッチ部同士を揃えて２条の帯状体
３０を重ね合わせ、円筒状に巻き重ねる。ついで、円筒
状の巻き重ねられた帯状体３０を溶着一体化した後、絶
縁コーティングを施して図１６に示されるように円筒状
の固定子コア１５を得る。この固定子コア１５では、帯
状体３０のコアバック部３０ａ、ティース部３０ｂおよ
びノッチ部３０ｃがそれぞれ軸方向に連なって、コアバ
ック部１５ａ、ティース部１５ｂおよびノッチ部１５ｄ
を構成している。ついで、星形に成形されたコイル群
（図示せず）の先端を変形させて固定子コア１５の各ス
ロット部１５ｃに内周側から挿入し、さらにスロット部
１５ｃから延出するコイル群を周方向に成形して、固定
子８を得る。なお、この従来の固定子の製造方法は、例
えば特許昭６０−７８９８号公報や日本国特許第２５４
１３８１号に記載されている。Next, a conventional method of manufacturing the stator 8 will be described with reference to FIGS. First, a thin steel material is supplied to a press machine (not shown), and as shown in FIG.
Two strips 30 having a and the tooth portion 30b are formed. At this time, the arc-shaped notch portion 30c is provided on the outer peripheral side of the core back portion 30a so as to face the tooth portion 30b. Then, the core back portions, the tooth portions, and the notch portions are aligned, and the two strips 30 are overlapped and wound in a cylindrical shape. Then, after the cylindrical wound band-shaped body 30 is welded and integrated, an insulating coating is applied to obtain a cylindrical stator core 15 as shown in FIG. In this stator core 15, the core back portion 30a, the teeth portion 30b, and the notch portion 30c of the band-shaped body 30 are connected in the axial direction, and the core back portion 15a, the teeth portion 15b, and the notch portion 15d are formed.
Are configured. Next, the tip of a star-shaped coil group (not shown) is deformed and inserted into each slot portion 15c of the stator core 15 from the inner peripheral side, and the coil group extending from the slot portion 15c is surrounded. Then, the stator 8 is obtained. This conventional stator manufacturing method is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. Sho 60-7898 and Japanese Patent No. 254.
1381.
【０００７】ここで、薄板鋼材を打ち抜いた帯状体３０
では、図１５に示されるように、ティース部およびスロ
ット部の主要部は長方形をなしている。そして、帯状体
３０を円筒状に巻き重ねる際に、ティース部の先端側が
周方向に互いに寄って、図１６に示されるようにスロッ
ト部が外周側に広い略台形形状となる。また、固定子コ
イル１６には作業性の点や入手しやすさの点から、円形
断面形状の導線が用いられる。交流発電機では、発電の
ための磁束量を多く発生させるために、多くの導線数、
即ち多くの巻数の導線をスロット部１５ｃに収納する必
要がある。従来の固定子８では、図１７に示されるよう
に、固定子コイル１６に円形断面形状の導線が用いら
れ、略台形形状のスロット部１５ｃに収納されているの
で、スロット部１５ｃに収納される導線の総断面積は、
理論上（π／４）×Ｄ2×ｎ以上にはならなかった。な
お、Ｄは導線の直径、ｎはスロット部内に収納されてい
る導線の本数である。そして、固定子コア１５および固
定子コイル１６の絶縁コーティング厚を考慮すれば、ス
ロット面積に対する導線の総断面積の占める割合（スペ
ースファクタ）は５０〜６６％程度である。Here, a strip-shaped body 30 obtained by punching a thin steel material.
Then, as shown in FIG. 15, the main parts of the teeth part and the slot part are rectangular. Then, when the strip-shaped body 30 is rolled up in a cylindrical shape, the tip ends of the teeth portions are close to each other in the circumferential direction, and the slot portions have a substantially trapezoidal shape with a wide outer peripheral side, as shown in FIG. In addition, a conductor wire having a circular cross-section is used for the stator coil 16 in terms of workability and availability. In an AC generator, in order to generate a large amount of magnetic flux for power generation, a large number of conductors,
That is, it is necessary to store a large number of turns of the conductive wire in the slot portion 15c. In the conventional stator 8, as shown in FIG. 17, since a conductor wire having a circular cross-section is used for the stator coil 16 and is housed in the substantially trapezoidal slot portion 15c, it is housed in the slot portion 15c. The total cross-sectional area of the conductor is
Theoretically, it did not exceed (π / 4) × D 2 × n. Note that D is the diameter of the conductor wire, and n is the number of conductor wires accommodated in the slot portion. Considering the insulating coating thickness of the stator core 15 and the stator coil 16, the ratio (space factor) of the total cross-sectional area of the conductor to the slot area is about 50 to 66%.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】この種の車両用交流発
電機では、出力を向上させるためには、多くの導線数、
即ち多くの巻数の導線をスロット内に収納し、回転磁界
による磁束量を多く発生させる必要があった。同一スロ
ット内面積において、多くの巻数を巻くためには、導線
の線径を細くすれば良い。しかし、導線の線径を細くす
ると、導線の抵抗が増えてしまい、十分な出力が得られ
なくなるうえに、発熱が増え、導線の許容温度を超えて
しまうという不具合があった。従って、太い導線をどれ
だけ多く巻けるかが高出力化の鍵となる。このことは、
スロット内面積に対する導線断面積の占める割合、即ち
フペースファクタを高めることに等しいが、スペースフ
ァクタを高めると、巻線時、特に固定子コアのスロット
内において導線間のこすれにより、導線の絶縁コーティ
ング被膜が破れ、電流が互いに漏れたり、固定子コアと
固定子コイルとの間の耐圧がなくなる不良が発生してし
まう。このような不具合を解消するために、矩形断面形
状を有するコイルを固定子コアのスロットに整列させて
収納する技術が例えば特公平８−１３１８２号公報に提
案されている。しかしながら、この従来例では、矩形断
面形状を有するコイルを無駄無くスロット内に収納する
ために、スロットの断面形状はほぼ長方形に形成されて
いるので、ティース部の主要部は外周側に広い台形形状
に形成されることになり、磁気的に無駄な部分を有する
固定子となってしまていた。そこで、主要部が長方形に
形成されたティース部と同等の磁束量を出すためには、
その分スロット面積を小さくする必要があった。逆に、
スロット面積を等しくすると、磁束量が減ってしまい、
十分な出力が得られなくなる。さらに、近年の高出力化
指向により、発電の際に発生する部品振動による電磁音
が問題となってきた。電磁音の主な原因は、図１８乃至
図２０に示されるように、固定子コア１５(固定子）の
径方向の振動によるものが主要因を占める。これを抑え
るために、騒音抑制部材を固定子コアの外周に嵌合した
り、固定子コアのコアバックの厚みを厚くして固定子の
剛性を高める方法が採られているが、これらの方法は重
量増やコスト増を伴い、現実的な対策ではなかった。In this type of vehicle AC generator, in order to improve the output, a large number of conductors,
That is, it is necessary to accommodate a large number of turns of the conductive wire in the slot and generate a large amount of magnetic flux due to the rotating magnetic field. In order to wind a large number of turns in the same slot area, the wire diameter of the conducting wire may be reduced. However, when the wire diameter of the conductor wire is reduced, the resistance of the conductor wire increases, and a sufficient output cannot be obtained. Moreover, the heat generation increases and the allowable temperature of the conductor wire is exceeded. Therefore, how many thick conductors can be wound is the key to high output. This is
This is equivalent to increasing the conductor cross-sectional area in the slot area, that is, increasing the space factor, but increasing the space factor results in an insulating coating of the wires due to rubbing between the wires during winding, especially in the slots of the stator core. The coating film may be broken, currents may leak from each other, or a defect may occur in which the withstand voltage between the stator core and the stator coil is lost. In order to solve such a problem, for example, Japanese Patent Publication No. 8-13182 proposes a technique for accommodating a coil having a rectangular cross section in a slot of a stator core. However, in this conventional example, in order to store a coil having a rectangular cross-sectional shape in the slot without waste, the cross-sectional shape of the slot is formed into a substantially rectangular shape, so that the main part of the tooth part has a wide trapezoidal shape on the outer peripheral side. Therefore, the stator has a magnetically useless portion. Therefore, in order to obtain the same amount of magnetic flux as the tooth part whose main part is formed in a rectangular shape,
It was necessary to reduce the slot area accordingly. vice versa,
If the slot areas are made equal, the amount of magnetic flux decreases,
Sufficient output cannot be obtained. Further, due to the tendency toward higher output in recent years, electromagnetic noise caused by component vibration generated during power generation has become a problem. As shown in FIGS. 18 to 20, the main cause of the electromagnetic noise is mainly the radial vibration of the stator core 15 (stator). In order to suppress this, a method of fitting a noise suppressing member to the outer circumference of the stator core or increasing the thickness of the core back of the stator core to increase the rigidity of the stator is adopted. Was an unrealistic measure as it added weight and cost.
【０００９】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、固定子コアのスロット部に収納
される固定子コイルの直線部を構成する導線群の少なく
とも１本を平角断面形状に成形し、スロット部内の導線
占積率（スペースファクタ）を大きくして固定子コアの
剛性を固め、高出力を維持しつつ、電磁音を低減できる
車両用交流発電機の固定子の製造方法を得ることを目的
とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and at least one of the conductor wire groups forming the straight portion of the stator coil housed in the slot portion of the stator core has a rectangular cross section. Manufacture a stator for a vehicle alternator that can reduce electromagnetic noise while maintaining high output by shaping the shape and increasing the space factor (space factor) of the conductor in the slot to solidify the rigidity of the stator core. Aim to get a way.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用交
流発電機の固定子の製造方法は、長方形の主要部を有す
るティース部が所定ピッチに形成された帯状体を薄板鋼
材から形成する工程と、所定数の上記帯状体を積層一体
化して直方体状のコア体を形成する工程と、導線を所定
回数巻回して、複数の直線部と隣り合う直線部の端部間
を連結するコイルエンド部とが平面的に形成された平板
状コイル群を成形する工程と、上記平板状コイル群の直
線部を構成する導線群の少なくとも１本を平角断面形状
に変形する工程と、上記直方体状のコア体のスロット部
に上記平板状のコイル群の上記直線部を挿入して、上記
平板状コイル群を上記コア体に組み込む工程と、上記平
板状コイル群が組み込まれた上記コア体を円筒状に曲
げ、端部同士を突き合わせて溶着一体化する工程とを備
えたものである。In the method of manufacturing a stator for an automotive alternator according to the present invention, a step of forming a strip-shaped body in which teeth having a rectangular main portion are formed at a predetermined pitch from a thin steel material. And a step of forming a rectangular parallelepiped core body by laminating and integrating a predetermined number of the strip-shaped bodies, and a coil end that winds a conductive wire a predetermined number of times to connect between a plurality of linear portions and end portions of adjacent linear portions. A step of forming a flat coil group in which the portions are formed in a plane, a step of deforming at least one of the conductor wire groups forming the straight line portion of the flat coil group into a rectangular cross section, and the rectangular parallelepiped shape. Inserting the linear portion of the flat coil group into the slot portion of the core body to incorporate the flat coil group into the core body; and the core body having the flat coil group incorporated into a cylindrical shape. Bend in and poke the ends together Is obtained by a step of Align Te welded integrally.
【００１１】また、長方形の主要部を有するティース部
が所定ピッチに形成された帯状体を薄板鋼材から形成す
る工程と、所定数の上記帯状体を積層一体化して直方体
状のコア体を形成する工程と、導線を所定回数巻回し
て、複数の直線部と隣り合う直線部の端部間を連結する
コイルエンド部とが平面的に形成された平板状コイル群
を成形する工程と、上記直方体状のコア体のスロット部
に上記平板状のコイル群の上記直線部を挿入して、上記
平板状コイル群を上記コア体に組み込む工程と、上記直
方体状のコア体のスロット部に挿入された上記平板状の
コイル群の上記直線部を該スロット部の開口側から加圧
して該直線部を構成する導線群の少なくとも１本を平角
断面形状に変形する工程と、上記平板状コイル群が組み
込まれた上記コア体を円筒状に曲げ、端部同士を突き合
わせて溶着一体化する工程とを備えたものである。Further, a step of forming a strip-shaped body in which teeth portions having a rectangular main portion are formed at a predetermined pitch from a thin steel plate, and a predetermined number of the strip-shaped bodies are laminated and integrated to form a rectangular parallelepiped core body. A step of winding a conducting wire a predetermined number of times to form a flat coil group in which a plurality of linear portions and a coil end portion connecting between ends of adjacent linear portions are formed in a plane; A step of inserting the linear portion of the flat coil group into the slot portion of the flat core body, and assembling the flat coil group into the core body; and inserting into the slot portion of the rectangular parallelepiped core body. A step of pressurizing the linear portion of the flat coil group from the opening side of the slot portion to deform at least one of the conductive wire groups forming the linear portion into a rectangular cross-section; and incorporating the flat coil group Above core body Bending into a cylindrical shape, in which a step of integrally welded by abutting the ends.
【００１２】また、上記平板状コイル群を上記コア体に
組み込んだ後、上記固定子コアのティース部先端を周方
向に開脚する工程を備えたものである。The method further comprises the step of, after incorporating the flat coil group into the core body, opening the tips of the teeth of the stator core in the circumferential direction.
【００１３】また、上記スロット部の断面積に対する該
スロット部に収納された上記直線部を構成する導線群の
総断面積の占める割合を７５％以上としたものである。Further, the ratio of the total cross-sectional area of the conductor wire group forming the straight line portion accommodated in the slot portion to the cross-sectional area of the slot portion is 75% or more.
【００１４】また、上記スロット部に収納された上記直
線部を構成する導線群が、円形断面形状を有する導線群
と、平角断面形状を有する導線群とから構成されている
ものである。Further, the conductor group forming the straight line portion accommodated in the slot section is composed of a conductor group having a circular cross section and a conductor group having a rectangular cross section.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。
実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係る車
両用交流発電機の固定子を示す要部拡大図、図２は図１
のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。図１および図２におい
て、固定子コア５１は、円筒状のコアバック部５１ａか
ら内周側に突出するティース部５１ｂが周方向に等角ピ
ッチで設けられ、コアバック部５１ａの外周側にノッチ
部５１ｄが周方向に等角ピッチで設けられてなり、各テ
ィース部５１ｂの主要部の軸方向と直交する断面形状が
長方形に形成され、スロット部５１ｃは外周側に広い台
形形状に形成されている。そして、交流発電機の回転子
の極数が一般的な６極の場合には、スロット部５１ｃの
数は、３６個となる。そして、絶縁被覆された導線がス
ロット数で３個ずつ飛んだ位置のスロット部５１ｃに順
次挿入される。１周すると、その同じスロット部５１ｃ
に２周目を挿入され、これを所定回数繰り返すことによ
り、いわゆる集中巻方式と呼ばれている１相分の固定子
コイル５２が形成される。このようにして、導線が挿入
されるスロット部５１ｃを互いに１個ずつずらして３相
分の固定子コイル５２が形成される。各固定子コイル５
２は、スロット部５１ｃ内に挿入される直線部５２ａ
と、固定子コア５１の軸方向の外部で隣り合う直線部５
２ａ間を連結するコイルエンド部５２ｂとから構成され
る。そして、直線部５２ａを構成する導線群の少なくと
も１本は平角断面形状に成形され、コイルエンド部５２
ｂを構成する導線群が全てほぼ円形断面形状を有する導
線群で構成されている。このように構成された固定子５
０は、固定子８に代えて図１３に示される車両用交流発
電機に組み込まれる。なお、固定子５０が組み込まれた
車両用交流発電機の動作は、従来の車両用交流発電機と
同様であるので、その説明を省略する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1. 1 is an enlarged view of an essential part showing a stator of an automotive alternator according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is FIG.
11 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1 and 2, the stator core 51 is provided with teeth 51b projecting inward from a cylindrical core back 51a at an equal angular pitch in the circumferential direction, and a notch is formed on the outer circumference of the core back 51a. The portions 51d are provided at equal angular pitches in the circumferential direction, the main portion of each tooth portion 51b has a rectangular cross-sectional shape orthogonal to the axial direction, and the slot portion 51c is formed in a wide trapezoidal shape on the outer peripheral side. There is. When the number of poles of the rotor of the AC generator is 6 in general, the number of slot portions 51c is 36. Then, the conductive wires coated with insulation are sequentially inserted into the slot portions 51c at positions where the number of slots is increased by three. The same slot portion 51c after one round
The second winding is inserted into the coil and is repeated a predetermined number of times to form a stator coil 52 for one phase, which is a so-called concentrated winding method. In this way, the stator coils 52 for three phases are formed by shifting the slot portions 51c into which the conductor wires are inserted one by one. Each stator coil 5
2 is a straight portion 52a inserted into the slot portion 51c
And the linear portions 5 adjacent to each other outside the axial direction of the stator core 51.
2a and the coil end part 52b which connects. Then, at least one of the conductor wires forming the straight line portion 52a is formed into a rectangular cross section, and the coil end portion 52 is
All of the conductor wires constituting b are conductor wires having a substantially circular cross-sectional shape. Stator 5 configured in this way
0 is incorporated in the vehicle alternator shown in FIG. 13 instead of the stator 8. The operation of the vehicular AC generator in which the stator 50 is incorporated is similar to that of the conventional vehicular AC generator, and therefore its description is omitted.
【００１６】また、ここでいう平角断面形状とは、断面
の外周部の少なくとも一部が直線辺に形成されているも
のである。また、固定子コア５１のスロット部５１ｃの
内壁面には、固定子コア５１と固定子コイル５２との電
気的な絶縁を確保するために絶縁コーティング５３が施
されており、固定子コイル５２の飛び出しを阻止するた
めにウェッジ５４がスロット部５１ｃに嵌着されてい
る。さらに、ワニス(図示せず）がスロット部５１ｃ内
に含浸され、固定子コア５１と固定子コイル５２とが一
体化されている。The flat cross-sectional shape here means that at least a part of the outer peripheral portion of the cross section is formed on a straight side. An insulating coating 53 is provided on the inner wall surface of the slot portion 51 c of the stator core 51 in order to ensure electrical insulation between the stator core 51 and the stator coil 52. A wedge 54 is fitted in the slot portion 51c to prevent the protrusion. Further, a varnish (not shown) is impregnated into the slot portion 51c so that the stator core 51 and the stator coil 52 are integrated.
【００１７】この実施の形態１では、固定子コイル５２
の直線部５２ａを構成する導線群の少なくとも１本が平
角断面形状に成形されているので、導線をスロット部５
１ｃ内に密に収納できるようになり、占積率（スペース
ファクタ）の高い固定子５０が得られることになる。そ
して、本構成の導線を密にスロット部５１ｃに１３ター
ン収納した場合、スペースファクタは９０％を有してお
り、円形断面形状の導線をスロット部に１３ターン収納
した場合と比較して、同一スロット面積で約２０％の導
体面積を余分に収納することができ、抵抗、発熱量が約
０．８倍となり、高出力が可能となった。また、ティー
ス部５１ｂの主要部の軸方向と直交する断面形状が長方
形に形成されているので、ティース部５１ｂ内の磁束密
度の均一化が図られる。そこで、固定子コア５１は磁気
的に無駄な部分がなくなり、スロット面積を大きくで
き、高出力化が図られる。また、コイルエンド部５２ｂ
を構成する導線群が円形断面形状を有する導線群で構成
されているので、コイルエンド部５２ｂの成形時に曲げ
やねじれが導線に加わっても、断線等の発生が抑えら
れ、信頼性を向上させることができる。In the first embodiment, the stator coil 52
Since at least one of the conductor wires forming the straight line portion 52a is shaped into a rectangular cross section,
It becomes possible to tightly store the stator 50 in 1c, and the stator 50 having a high space factor (space factor) can be obtained. When the conductor wire of this configuration is densely accommodated in the slot portion 51c for 13 turns, the space factor has 90%, which is the same as that in the case where the conductor wire having a circular cross section is accommodated in the slot portion for 13 turns. About 20% of the conductor area in the slot area can be accommodated additionally, the resistance and the amount of heat generated are increased by about 0.8 times, and high output is possible. Moreover, since the cross-sectional shape of the main portion of the tooth portion 51b orthogonal to the axial direction is formed in a rectangular shape, the magnetic flux density in the tooth portion 51b can be made uniform. Therefore, the stator core 51 has no magnetically useless portion, the slot area can be increased, and high output can be achieved. In addition, the coil end portion 52b
Since the conductive wire group that constitutes the conductive wire group is configured by a conductive wire group having a circular cross-sectional shape, even if bending or twisting is applied to the conductive wire at the time of forming the coil end portion 52b, occurrence of disconnection or the like is suppressed, and reliability is improved. be able to.
【００１８】ついで、スペースファクタと電磁音ピーク
値との関係について述べる。図３は交流発電機に組み込
まれる固定子のスペースファクタを変え、交流発電機を
２０００ｒ／ｍｉｎの回転数で駆動した時に発生する電
磁音ピーク値を測定した結果を示している。図３から、
スペースファクタが大きいほど電磁音が低減する傾向に
あるが、スペースファクタが７０％を超えると電磁音の
低減効果が小さくなっていることがわかる。この電磁音
の低減効果は、スロット部５１ｃに挿入される導線が増
えることによって固定子５０の剛性が大きくなり、電磁
音の発生が抑えられた結果と推考される。また、スロッ
ト部５１ｃ内には導線の他にワニスも封入されており、
このワニスの存在を考慮すると、スペースファクタが７
５％を超えるとスロット部５１ｃ内は密の状態となって
剛性も充分に高められており、それ以上スペースファク
タを上げても剛性をアップする効果が小さくなる。その
結果、スペースファクタが７５％を超えると電磁音の低
減効果が小さくなるものと推考される。従って、電磁音
を低減させることを考慮すると、スペースファクタを７
５％以上とすることが望ましい。Next, the relationship between the space factor and the electromagnetic noise peak value will be described. FIG. 3 shows the result of measuring the peak value of electromagnetic noise generated when the AC generator was driven at a rotation speed of 2000 r / min while changing the space factor of the stator incorporated in the AC generator. From FIG.
It can be seen that the electromagnetic noise tends to decrease as the space factor increases, but the electromagnetic noise reducing effect decreases when the space factor exceeds 70%. It is presumed that this electromagnetic noise reduction effect is a result of the rigidity of the stator 50 increasing due to an increase in the number of conducting wires inserted into the slot 51c, and the generation of electromagnetic noise being suppressed. In addition to the conducting wire, varnish is enclosed in the slot portion 51c,
Considering the existence of this varnish, the space factor is 7
If it exceeds 5%, the inside of the slot portion 51c is in a dense state and the rigidity is sufficiently enhanced. Even if the space factor is further increased, the effect of increasing the rigidity becomes small. As a result, it is presumed that when the space factor exceeds 75%, the effect of reducing electromagnetic noise decreases. Therefore, considering the reduction of electromagnetic noise, the space factor is set to 7
It is desirable to be 5% or more.
【００１９】つぎに、このように構成される固定子５０
の製造方法について図４乃至図９を参照しつつ説明す
る。図４は固定子５０の製造に適用される平板状コイル
群を示し、図５乃至図９は固定子５０の各製造工程を示
している。この固定子５０の製造に適用される平板状コ
イル群６０は、図４に示されるように、導線が所定回数
巻回されたコイル群を、各スロット部５１ｃに挿入され
る複数の直線部６０ａと隣り合う直線部６０ａの端部間
を連結するコイルエンド部６０ｂとが平面的に形成され
るように成形して構成されている。そして、この平板状
コイル群６０は、固定子コア５１に装着される前に、そ
の直線部６０ａを構成する導線群の所定の本数が所望の
平角断面形状に変形される。まず、薄板鋼材をプレス加
工機（図示せず）に供給し、図５に示されるように、１
条の薄板鋼材からコアバック部６１ａおよびティース部
６１ｂを有する２条の帯状体６１を成形する。この時、
ノッチ部６１ｃがコアバック部６１ａの外周側で、か
つ、ティース部６１ｂと相対するように設けられる。そ
して、コアバック部同士、ティース部同士さらにノッチ
部同士を揃えて所定枚数の帯状体６１を重ね合わせ、カ
シメて一体化した後、絶縁コーティングを施して直方体
状のコア体６２を得る。ついで、図６および図７に示さ
れるように、平板状コイル群６０の直線部６１ａをコア
体６２のスロット部６２ａに挿入する。その後、図８に
示されるように、ティース部６１ｂの先端部を周方向に
開脚する。さらに、コア体６２を円筒状に曲げ、端部同
士を突き合わせて溶着一体化した後、ワニスを含浸硬化
させて、図９に示されるように、固定子コイル５２が固
定子コア５１に装着された固定子５０を得る。Next, the stator 50 having the above structure
The manufacturing method will be described with reference to FIGS. 4 to 9. FIG. 4 shows a flat coil group applied to manufacture the stator 50, and FIGS. 5 to 9 show respective manufacturing steps of the stator 50. As shown in FIG. 4, the flat coil group 60 applied to manufacture the stator 50 includes a plurality of straight line portions 60a each of which is formed by winding a coil group in which a conductive wire is wound a predetermined number of times into each slot portion 51c. And a coil end portion 60b that connects the ends of the linear portions 60a adjacent to each other are formed to be planarly formed. In addition, before the flat coil group 60 is mounted on the stator core 51, a predetermined number of conductive wire groups forming the straight portion 60a is deformed into a desired rectangular cross-sectional shape. First, a thin steel material is supplied to a press machine (not shown), and as shown in FIG.
Two strips 61 having a core back portion 61a and a tooth portion 61b are formed from the strip thin steel material. At this time,
The notch portion 61c is provided on the outer peripheral side of the core back portion 61a so as to face the tooth portion 61b. Then, the core back portions, the tooth portions, and the notch portions are aligned and a predetermined number of strip-shaped bodies 61 are superposed and caulked to be integrated, and then an insulating coating is applied to obtain a rectangular parallelepiped core body 62. Next, as shown in FIGS. 6 and 7, the straight portion 61 a of the flat coil group 60 is inserted into the slot portion 62 a of the core body 62. After that, as shown in FIG. 8, the distal ends of the teeth portions 61b are opened in the circumferential direction. Further, the core body 62 is bent into a cylindrical shape, the ends thereof are butted against each other and integrated by welding, and then the varnish is impregnated and cured, and the stator coil 52 is attached to the stator core 51 as shown in FIG. The stator 50 is obtained.
【００２０】このように製造された固定子５０では、帯
状体６１のコアバック部６１ａ、ティース部６１ｂおよ
びノッチ部６１ｃがそれぞれ軸方向に連なって、コアバ
ック部５１ａ、ティース部５１ｂおよびノッチ部５１ｄ
を構成している。そこで、帯状体６１の成形時にノッチ
部６１ｃが形成されているので、帯状体６１を積層一体
化してなる直方体状のコア体６２を円筒状に曲げ加工し
やすくなり、固定子の製造作業性が向上されるととも
に、曲げ加工時にティース部に歪みを与えにくく、信頼
性の高い固定子が得られる。ここで、固定子コア５１の
外周にノッチ部５１ｄを設けることは、製造作業性を向
上させるという効果が得られるが、固定子コア５１の剛
性低下をもたらし、磁気吸引力に起因する電磁音を増大
させることにもなる。しかしながら、スペースファクタ
を７５％としているので、固定子５０の剛性が強化さ
れ、ノッチ部５１ｄを設けることに起因する固定子コア
５１の剛性低下が解消され、電磁音が低減される。そこ
で、騒音抑制部材を固定子コアの外周に嵌合させたり、
コアバック部を厚くする必要がなく、重量増やコスト増
をともなうことなく電磁音の低い固定子が得られる。In the stator 50 manufactured as described above, the core back portion 61a, the teeth portion 61b and the notch portion 61c of the belt-shaped body 61 are axially connected to each other to form the core back portion 51a, the teeth portion 51b and the notch portion 51d.
Are configured. Therefore, since the notch portion 61c is formed at the time of molding the band-shaped body 61, the rectangular parallelepiped core body 62 formed by stacking and integrating the band-shaped bodies 61 can be easily bent into a cylindrical shape, and the workability of manufacturing the stator is improved. In addition to being improved, it is difficult to give distortion to the teeth during bending, and a highly reliable stator can be obtained. Providing the notch portion 51d on the outer circumference of the stator core 51 has the effect of improving the manufacturing workability, but it reduces the rigidity of the stator core 51 and reduces the electromagnetic noise caused by the magnetic attraction force. It will also increase. However, since the space factor is set to 75%, the rigidity of the stator 50 is enhanced, the rigidity reduction of the stator core 51 due to the provision of the notch portion 51d is eliminated, and the electromagnetic noise is reduced. Therefore, by fitting the noise suppressing member to the outer circumference of the stator core,
It is not necessary to thicken the core back portion, and a stator with low electromagnetic noise can be obtained without increasing weight and cost.
【００２１】また、平板状コイル群６０の直線部６１ａ
を直方体状のコア体６２のスロット部６２ａに挿入する
ようにしているので、星形に成形されたコイル群を予め
円筒状に成形されたコア体に装着する際に行われるコイ
ル群の変形や成形作業が軽減される。そこで、コイルの
挿入作業性が向上され、生産性を向上できるとともに、
コイル群の変形や成形作業に伴う断線等がなくなり、不
良が低減され、高歩留まりが実現できる。さらに、コイ
ル群の変形や成形作業に起因する導線の歪みが低減さ
れ、信頼性が向上される。また、平板状コイル群６０を
組み込んだ後、ティース部５１ｂの先端を周方向に開脚
しているので、ティース部５１ｂの先端の周方向の突起
が平板状コイル群６０のスロット部５１ｃへの挿入を阻
害せず、導線を傷付けることなく、平板状コイル群６０
をスロット部５１ｃに容易に挿入できるようになる。そ
して、ティース部５１ｂの先端が周方向に開脚している
ので、磁束の漏れが抑えられ、エアギャップの磁束密度
を滑らかにすることができる。The straight portion 61a of the flat coil group 60
Is inserted into the slot portion 62a of the rectangular parallelepiped core body 62, the deformation of the coil group that is performed when the star-shaped coil group is attached to the core body previously formed into a cylindrical shape, Molding work is reduced. Therefore, the workability of inserting the coil is improved, the productivity can be improved, and
Deformation of the coil group and disconnection due to forming work are eliminated, defects are reduced, and high yield can be realized. Further, the distortion of the conductive wire due to the deformation of the coil group and the forming work is reduced, and the reliability is improved. In addition, since the tips of the tooth portions 51b are opened in the circumferential direction after the flat coil group 60 is assembled, the circumferential projections of the tips of the tooth portions 51b extend to the slot portions 51c of the flat coil group 60. A flat coil group 60 that does not hinder the insertion and does not damage the conducting wire
Can be easily inserted into the slot portion 51c. Further, since the tips of the teeth portions 51b are opened in the circumferential direction, leakage of magnetic flux is suppressed, and the magnetic flux density in the air gap can be made smooth.
【００２２】なお、上記固定子５０の製造方法では、平
板状コイル群６０をコア体６２に装着する前に平板状コ
イル群６０の直線部６０ａを構成する導線群の所定の本
数を平角断面形状に変形する工程を実施するものとして
いるが、平板状コイル群６０をコア体６２に装着した
後、スロット部６２ａに挿入された平板状コイル群６０
の直線部６０ａをスロット部６２ａの開口側から加圧し
て直線部６０ａを構成する導線群を平角断面形状に変形
するようにしてもよい。この場合、平板状コイル群６０
の直線部６０ａを構成する導線群を簡易に平角断面形状
に変形することができる。また、上記固定子５０の製造
方法では、直方体状のコア体６２に平板状コイル群６０
を装着するものとしているが、コア体は直方体状のもの
に限定されるものではなく、コアバック部とティース部
とを有する長尺の帯状体を円筒状に巻き重ねて形成され
た円筒状のコア体でもよい。また、ノッチ部５１ｄは、
ティース部５１ｂと同数設ける必要はなく、複数のティ
ース部５１ｂ毎に設けても良い。また、ノッチ部５１
は、１個所に複数個設けても良い。In the method of manufacturing the stator 50 described above, before mounting the flat coil group 60 on the core body 62, a predetermined number of conductive wire groups forming the straight line portion 60a of the flat coil group 60 are formed into a rectangular cross section. Although the step of transforming into a flat plate coil group 60 is performed, the flat plate coil group 60 is inserted into the slot portion 62a after the flat plate coil group 60 is mounted on the core body 62.
The linear portion 60a may be pressed from the opening side of the slot portion 62a to deform the conductor wire group forming the linear portion 60a into a rectangular cross section. In this case, the flat coil group 60
It is possible to easily transform the conductor wire group forming the straight line portion 60a into a rectangular cross section. In the method of manufacturing the stator 50 described above, the flat coil group 60 is attached to the rectangular parallelepiped core body 62.
Although the core body is not limited to a rectangular parallelepiped shape, a cylindrical body formed by winding a long strip-shaped body having a core back portion and a tooth portion into a cylindrical shape is formed. It may be a core body. The notch portion 51d is
It is not necessary to provide the same number as the tooth portions 51b, but it may be provided for each of the plurality of tooth portions 51b. Also, the notch portion 51
May be provided in plural at one place.
【００２３】実施の形態２．上記実施の形態１では、図
１に示されるように、固定子コイル５２の直線部５２ａ
が平角断面形状に変形された導線群をベースとするもの
としている。この場合、スペースファクタを大きくする
ために、変形する導線の断面形状の種類が多くなり、直
線部５２ａを構成する導線群の変形工程が煩雑となって
いた。この実施の形態２では、図１０に示されるよう
に、固定子コイル５２の直線部５２ａが円形断面形状に
成形された導線群をベースとし、円形断面形状を有する
の導線６５の相互間を平角断面形状に変形された導線６
６で埋めるものとしている。従って、この実施の形態２
によれば、変形する導線の断面形状の種類が少なくてす
み、直線部５２ａを構成する導線群の変形工程数を削減
できるとともに、導線群をスロット部に密に収納でき、
大きなスペースファクタを実現できる。また、この実施
の形態２では、固定子コア５１にノッチ部が設けられて
いないので、固定子コア５１の剛性が強化され、電磁音
を低減することができる。Embodiment 2. In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the straight portion 52a of the stator coil 52 is formed.
Is based on a conductor wire group deformed into a rectangular cross section. In this case, in order to increase the space factor, the types of cross-sectional shapes of the conducting wires that are deformed are increased, and the process of deforming the conductor wires forming the straight line portion 52a is complicated. In the second embodiment, as shown in FIG. 10, a straight wire portion 52a of the stator coil 52 is based on a conductor wire group formed in a circular cross-sectional shape, and the conductor wires 65 having a circular cross-sectional shape have flat angles. Conductor wire 6 deformed in cross section
It is supposed to be filled with 6. Therefore, the second embodiment
According to this, the number of types of cross-sectional shapes of the deformed conductors can be small, the number of deformation steps of the conductor wire group forming the straight portion 52a can be reduced, and the conductor wire group can be housed densely in the slot portion.
A large space factor can be realized. Further, in Embodiment 2, since the stator core 51 is not provided with the notch portion, the rigidity of the stator core 51 is enhanced and electromagnetic noise can be reduced.
【００２４】実施の形態３．この実施の形態３では、図
１１に示されるように、固定子コイル５２の直線部５２
ａが平角断面形状に変形された導線６７で全て構成さ
れ、該導線の平角断面の長手方向が径方向に向くように
スロット部５１ｃ内に収納されているものとしている。
尚、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されてい
る。Embodiment 3. In the third embodiment, as shown in FIG. 11, the linear portion 52 of the stator coil 52 is
It is assumed that a is entirely composed of a conductor wire 67 deformed into a rectangular cross section, and is accommodated in the slot portion 51c so that the longitudinal direction of the rectangular cross section of the conductor wire is oriented in the radial direction.
The other configurations are similar to those of the first embodiment.
【００２５】矩形断面の導線６７は、その断面形状か
ら、図１２に示す長手方向の曲げモーメントに対する剛
性が反長手方向の曲げモーメントに対する剛性に比べて
高い。従って、この実施の形態３によれば、導線６７の
平角断面の長手方向が径方向に向くようにスロット部５
１ｃ内に収納されているので、固定子５０の径方向の剛
性が全周にわたって一層強化される。その結果、電磁音
の原因となる図１８、図１９および図２０に示される固
定子の径方向の振動モードによる振動振幅が抑制され、
電磁音を低減することができる。Due to the cross-sectional shape, the conductor 67 having a rectangular cross section has higher rigidity against bending moment in the longitudinal direction shown in FIG. 12 than rigidity against bending moment in the anti-longitudinal direction. Therefore, according to the third embodiment, the slot portion 5 is arranged such that the longitudinal direction of the rectangular cross section of the conducting wire 67 is oriented in the radial direction.
Since it is housed in 1c, the radial rigidity of the stator 50 is further enhanced over the entire circumference. As a result, the vibration amplitude due to the radial vibration mode of the stator shown in FIGS. 18, 19 and 20, which causes electromagnetic noise, is suppressed,
Electromagnetic noise can be reduced.
【００２６】なお、上記各実施の形態では、集中巻方式
と呼ばれている固定子コイルについて説明しているが、
この発明は、振分巻方式の固定子コイルに適用しても同
様の効果が得られる。In each of the above embodiments, the stator coil called the concentrated winding method has been described.
The present invention has the same effect when applied to a stator coil of a distribution winding system.
【００２７】[0027]
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is constituted as described above, it has the following effects.
【００２８】この発明によれば、長方形の主要部を有す
るティース部が所定ピッチに形成された帯状体を薄板鋼
材から形成する工程と、所定数の上記帯状体を積層一体
化して直方体状のコア体を形成する工程と、導線を所定
回数巻回して、複数の直線部と隣り合う直線部の端部間
を連結するコイルエンド部とが平面的に形成された平板
状コイル群を成形する工程と、上記平板状コイル群の直
線部を構成する導線群の少なくとも１本を平角断面形状
に変形する工程と、上記直方体状のコア体のスロット部
に上記平板状のコイル群の上記直線部を挿入して、上記
平板状コイル群を上記コア体に組み込む工程と、上記平
板状コイル群が組み込まれた上記コア体を円筒状に曲
げ、端部同士を突き合わせて溶着一体化する工程とを備
えたので、平板状コイル群のコア体への組み込み時にお
ける平板状コイル群の変形や成形作業が軽減され、か
つ、磁気特性の低下を招くことなく剛性が高められ、信
頼性が高く、出力が高く、かつ、電磁音が低い固定子を
高い生産性で、かつ、高歩留まりで製造できる車両用交
流発電機の固定子の製造方法が得られる。According to the present invention, a step of forming a strip-shaped body in which teeth portions having rectangular main portions are formed at a predetermined pitch from a thin steel plate, and a predetermined number of the strip-shaped bodies are laminated and integrated to form a rectangular parallelepiped core. A step of forming a body, and a step of forming a flat coil group in which a conductive wire is wound a predetermined number of times and a plurality of linear portions and a coil end portion connecting between end portions of adjacent linear portions are planarly formed. And a step of deforming at least one of the conductor wire groups forming the straight line portion of the flat plate coil group into a rectangular cross section, and the straight line portion of the flat plate coil group in the slot portion of the rectangular parallelepiped core body. And a step of inserting the flat coil group into the core body, and a step of bending the core body in which the flat coil group is incorporated into a cylindrical shape, and abutting the ends together to perform welding integration. Because it is flat The deformation and molding work of the flat coil group when assembled into the core body of the coil group is reduced, and the rigidity is increased without deteriorating the magnetic characteristics, resulting in high reliability, high output, and electromagnetic characteristics. A method of manufacturing a stator for a vehicle alternator, which can manufacture a stator with low sound with high productivity and high yield.
【００２９】また、長方形の主要部を有するティース部
が所定ピッチに形成された帯状体を薄板鋼材から形成す
る工程と、所定数の上記帯状体を積層一体化して直方体
状のコア体を形成する工程と、導線を所定回数巻回し
て、複数の直線部と隣り合う直線部の端部間を連結する
コイルエンド部とが平面的に形成された平板状コイル群
を成形する工程と、上記直方体状のコア体のスロット部
に上記平板状のコイル群の上記直線部を挿入して、上記
平板状コイル群を上記コア体に組み込む工程と、上記直
方体状のコア体のスロット部に挿入された上記平板状の
コイル群の上記直線部を該スロット部の開口側から加圧
して該直線部を構成する導線群の少なくとも１本を平角
断面形状に変形する工程と、上記平板状コイル群が組み
込まれた上記コア体を円筒状に曲げ、端部同士を突き合
わせて溶着一体化する工程とを備えたので、平板状コイ
ル群のコア体への組み込み時における平板状コイル群の
変形や成形作業が軽減され、かつ、磁気特性の低下を招
くことなく剛性が高められ、信頼性が高く、出力が高
く、かつ、電磁音が低い固定子を高い生産性で、かつ、
高歩留まりで製造できる車両用交流発電機の固定子の製
造方法が得られる。Further, a step of forming a strip-shaped body in which teeth portions having rectangular main portions are formed at a predetermined pitch from a thin steel plate, and a predetermined number of the strip-shaped bodies are laminated and integrated to form a rectangular parallelepiped core body. A step of winding a conducting wire a predetermined number of times to form a flat coil group in which a plurality of linear portions and a coil end portion connecting between ends of adjacent linear portions are formed in a plane; A step of inserting the linear portion of the flat coil group into the slot portion of the flat core body, and assembling the flat coil group into the core body; and inserting into the slot portion of the rectangular parallelepiped core body. A step of pressurizing the linear portion of the flat coil group from the opening side of the slot portion to deform at least one of the conductive wire groups forming the linear portion into a rectangular cross-section; and incorporating the flat coil group Above core body Since it has a process of bending into a cylindrical shape and abutting the ends together to weld and integrate them, deformation and forming work of the flat coil group when incorporating the flat coil group into the core body is reduced, and magnetic Rigidity can be increased without lowering the characteristics, reliability is high, output is high, and a stator with low electromagnetic noise is highly productive, and
A method of manufacturing a stator of an alternator for a vehicle that can be manufactured with a high yield is obtained.
【００３０】また、上記平板状コイル群を上記コア体に
組み込んだ後、上記固定子コアのティース部先端を周方
向に開脚する工程を備えたので、平板状コイル群を傷つ
けることなくコア体に容易に組み付けることができる。Since the flat coil group is assembled in the core body and the distal ends of the teeth of the stator core are opened in the circumferential direction, the core body can be protected without damaging the flat coil group. Can be easily assembled to.
【００３１】また、上記スロット部の断面積に対する該
スロット部に収納された上記直線部を構成する導線群の
総断面積の占める割合を７５％以上としたので、出力の
高い、かつ、電磁音の低い車両用交流発電機の固定子が
得られる。Further, since the ratio of the total cross-sectional area of the conductor group forming the straight line portion accommodated in the slot portion to the cross-sectional area of the slot portion is set to 75% or more, the output is high and the electromagnetic noise is high. Thus, a stator for a vehicle alternator having a low power consumption can be obtained.
【００３２】また、上記スロット部に収納された上記直
線部を構成する導線群が、円形断面形状を有する導線群
と、平角断面形状を有する導線群とから構成されている
ので、導線群をスロット部内に密に収納でき、固定子の
剛性を向上させることができる。Further, since the conductor group forming the straight line portion housed in the slot section is composed of a conductor group having a circular cross section and a conductor group having a rectangular cross section, the conductor group is slotted. It can be tightly housed inside the section and the rigidity of the stator can be improved.
【図１】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子を示す要部拡大図である。FIG. 1 is an enlarged view of essential parts showing a stator of an automotive alternator according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG.
【図３】 電磁音ピーク値とスペースファクタとの関係
を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a relationship between an electromagnetic noise peak value and a space factor.
【図４】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子に組み込まれる平板状コイル群を示す平面
図である。FIG. 4 is a plan view showing a flat coil group incorporated in the stator of the vehicle alternator according to Embodiment 1 of the present invention.
【図５】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子の製造方法における帯状体の成形工程を示
す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a step of forming the belt-shaped body in the method for manufacturing the stator of the vehicle alternator according to Embodiment 1 of the present invention.
【図６】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子の製造方法における平板状コイル群の組み
込み工程を示す上面図である。FIG. 6 is a top view showing a step of assembling the flat coil group in the method for manufacturing the stator of the vehicle alternator according to Embodiment 1 of the present invention.
【図７】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子の製造方法における平板状コイル群の組み
込み状態を示す上面図である。FIG. 7 is a top view showing an assembled state of the flat coil group in the method for manufacturing the stator of the vehicle alternator according to the first embodiment of the present invention.
【図８】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子の製造方法におけるティース部先端の開脚
工程を示す上面図である。FIG. 8 is a top view showing a step of opening the tip of the teeth portion in the method for manufacturing the stator of the vehicle alternator according to the first embodiment of the present invention.
【図９】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子の製造方法で製造された固定子を示す斜視
図である。FIG. 9 is a perspective view showing a stator manufactured by the method for manufacturing the stator of the vehicle alternator according to the first embodiment of the present invention.
【図１０】 この発明の実施の形態２に係る車両用交流
発電機の固定子を示す要部拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of a main part showing a stator of an automotive alternator according to a second embodiment of the present invention.
【図１１】 この発明の実施の形態３に係る車両用交流
発電機の固定子を示す要部拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view of essential parts showing a stator of an automotive alternator according to Embodiment 3 of the present invention.
【図１２】 導線に対する曲げモーメントを説明する図
である。FIG. 12 is a diagram illustrating a bending moment with respect to a conductive wire.
【図１３】 従来の車両用交流発電機の構成を示す断面
図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional vehicle AC generator.
【図１４】 車両用交流発電機における固定子コアに流
れる磁束の流れを説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a flow of magnetic flux flowing through a stator core in an automotive alternator.
【図１５】 従来の車両用交流発電機の固定子の製造方
法における帯状体の形成工程を示す平面図である。FIG. 15 is a plan view showing a band-shaped body forming step in a conventional method for manufacturing a stator of an automotive alternator.
【図１６】 従来の車両用交流発電機の固定子の製造方
法で製造された円筒状の固定子コアを示す側面図であ
る。FIG. 16 is a side view showing a cylindrical stator core manufactured by a conventional method for manufacturing a stator of an automotive alternator.
【図１７】 従来の車両用交流発電機の固定子を示す要
部拡大図である。FIG. 17 is an enlarged view of a main part showing a stator of a conventional vehicle alternator.
【図１８】 固定子コアの振動モードの一例を示す模式
図である。FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of a vibration mode of a stator core.
【図１９】 固定子コアの振動モードの他の例を示す模
式図である。FIG. 19 is a schematic diagram showing another example of a vibration mode of a stator core.
【図２０】 固定子コアの振動モードのさらに他の例を
示す模式図である。FIG. 20 is a schematic diagram showing still another example of a vibration mode of a stator core.
５０ 固定子、５１ 固定子コア、５１ａ コアバック
部、５１ｂ ティース部、５１ｃ スロット部、５１ｄ
ノッチ部、５２ 固定子コイル、５２ａ 直線部、５
２ｂ コイルエンド部、６０ 平板状コイル群、６０ａ
直線部、６０ｂ コイルエンド部、６１ 帯状体、６
１ｂ ティース部、６２ コア体、６２ａ スロット
部。50 stator, 51 stator core, 51a core back part, 51b teeth part, 51c slot part, 51d
Notch part, 52 Stator coil, 52a Straight part, 5
2b Coil end part, 60 Flat coil group, 60a
Straight part, 60b Coil end part, 61 Band, 6
1b Teeth part, 62 core body, 62a slot part.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｋ 3/487 Ｈ０２Ｋ 3/487 Ｚ 15/02 15/02 Ｅ Ｆ 15/085 15/085 19/22 19/22 (56)参考文献 特開 昭48−9201（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−103052（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−317582（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−201146（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−196061（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 15/04 H02K 1/16 H02K 1/18 H02K 3/04 H02K 3/28 H02K 3/487 H02K 15/02 H02K 15/085 H02K 19/22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI H02K 3/487 H02K 3/487 Z 15/02 15/02 EF 15/085 15/085 19/22 19/22 (56) References JP 48-9201 (JP, A) JP 9-103052 (JP, A) JP 8-317582 (JP, A) JP 10-201146 (JP, A) JP 8 -196061 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 15/04 H02K 1/16 H02K 1/18 H02K 3/04 H02K 3/28 H02K 3/487 H02K 15 / 02 H02K 15/085 H02K 19/22
Claims (5)
定ピッチに形成された帯状体を薄板鋼材から形成する工
程と、 所定数の上記帯状体を積層一体化して直方体状のコア体
を形成する工程と、 導線を所定回数巻回して、複数の直線部と隣り合う直線
部の端部間を連結するコイルエンド部とが平面的に形成
された平板状コイル群を成形する工程と、 上記平板状コイル群の直線部を構成する導線群の少なく
とも１本を平角断面形状に変形する工程と、 上記直方体状のコア体のスロット部に上記平板状のコイ
ル群の上記直線部を挿入して、上記平板状コイル群を上
記コア体に組み込む工程と、 上記平板状コイル群が組み込まれた上記コア体を円筒状
に曲げ、端部同士を突き合わせて溶着一体化する工程と
を備えたことを特徴とする車両用交流発電機の固定子の
製造方法。1. A step of forming a strip-shaped body, in which a tooth portion having a rectangular main portion is formed at a predetermined pitch, from a thin steel plate, and a predetermined number of the strip-shaped bodies are laminated and integrated to form a rectangular parallelepiped core body. A step of winding a conducting wire a predetermined number of times to form a flat coil group in which a plurality of straight portions and a coil end portion connecting between ends of adjacent straight portions are formed in a plane; A step of deforming at least one of the conductive wire groups forming the straight line portion of the linear coil group into a rectangular cross section, and inserting the straight line portion of the flat plate coil group into the slot portion of the rectangular parallelepiped core body, It is characterized by comprising a step of incorporating the flat-plate coil group in the core body, and a step of bending the core body in which the flat-plate coil group is incorporated into a cylindrical shape, and abutting ends thereof to weld and integrate them. AC for vehicles Manufacturing method of the machine of the stator.
定ピッチに形成された帯状体を薄板鋼材から形成する工
程と、 所定数の上記帯状体を積層一体化して直方体状のコア体
を形成する工程と、 導線を所定回数巻回して、複数の直線部と隣り合う直線
部の端部間を連結するコイルエンド部とが平面的に形成
された平板状コイル群を成形する工程と、 上記直方体状のコア体のスロット部に上記平板状のコイ
ル群の上記直線部を挿入して、上記平板状コイル群を上
記コア体に組み込む工程と、 上記直方体状のコア体のスロット部に挿入された上記平
板状のコイル群の上記直線部を該スロット部の開口側か
ら加圧して該直線部を構成する導線群の少なくとも１本
を平角断面形状に変形する工程と、 上記平板状コイル群が組み込まれた上記コア体を円筒状
に曲げ、端部同士を突き合わせて溶着一体化する工程と
を備えたことを特徴とする車両用交流発電機の固定子の
製造方法。2. A step of forming a strip-shaped body in which teeth portions having a rectangular main portion are formed at a predetermined pitch from a thin steel plate, and a predetermined number of the strip-shaped bodies are laminated and integrated to form a rectangular parallelepiped core body. A step of winding a conducting wire a predetermined number of times to form a flat coil group in which a plurality of linear portions and a coil end portion connecting between ends of adjacent linear portions are formed in a plane; The linear portion of the flat coil group is inserted into the slot portion of the rectangular core body, and the flat coil group is incorporated into the core body, and the straight coil portion is inserted into the slot portion of the rectangular parallelepiped core body. A step of pressurizing the straight portion of the flat coil group from the opening side of the slot portion to deform at least one of the conductive wire groups forming the straight portion into a rectangular cross-sectional shape; and incorporating the flat coil group The above core body Bending the tubular method of manufacturing a stator of the automotive alternator being characterized in that a step of integrally welded by abutting the ends.
込んだ後、上記固定子コアのティース部先端を周方向に
開脚する工程を備えたことを特徴とする請求項１又は請
求項２記載の車両用交流発電機の固定子の製造方法。3. The method according to claim 1 or 2, further comprising the step of, after assembling the flat coil group into the core body, opening the distal ends of the teeth of the stator core in the circumferential direction. A method for manufacturing the stator of the vehicle alternator described.
ット部に収納された上記直線部を構成する導線群の総断
面積の占める割合を７５％以上としたことを特徴とする
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用交流発
電機の固定子の製造方法。4. The ratio of the total cross-sectional area of the conductor wire group forming the straight line portion accommodated in the slot portion to the cross-sectional area of the slot portion is 75% or more. Item 4. A method for manufacturing a stator of an automotive alternator according to any one of Items 3.
を構成する導線群が、円形断面形状を有する導線群と、
平角断面形状を有する導線群とから構成されていること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の
車両用交流発電機の固定子の製造方法。5. A conductor wire group, which constitutes the straight line portion and is accommodated in the slot portion, has a circular cross-sectional shape,
5. A method of manufacturing a stator for a vehicle alternator according to any one of claims 1 to 4, wherein the conductor wire group has a rectangular cross section.
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