JP3428045B2 - AC generator for vehicles - Google Patents

AC generator for vehicles

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JP3428045B2
JP3428045B2 JP28624992A JP28624992A JP3428045B2 JP 3428045 B2 JP3428045 B2 JP 3428045B2 JP 28624992 A JP28624992 A JP 28624992A JP 28624992 A JP28624992 A JP 28624992A JP 3428045 B2 JP3428045 B2 JP 3428045B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載されたバッ
テリを充電するオルタネータに使用される車両用交流発
電機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle alternator used in an alternator for charging a battery mounted on a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、車両に搭載される電気負荷の増加
やエンジンルームの小型化に伴う補機類の取付スペース
の狭小化等により車両用交流発電機は小型で高出力のも
のが望まれている。そこで、車両用交流発電機の高出力
化の一手段として冷却効率の向上を図ることが考えられ
る。このような車両用交流発電機としては、例えば特開
平3−226251号公報に開示された技術がある。こ
の技術は、図6ないし図8に示されているように、ロー
タ100の2磁極ピッチにつき周方向に3個のティース
101〜103を有し、各ティース101〜103には
三相のステータコイル104〜106のうちの一相のみ
が巻回されたステータ107を備え、ステータコア10
8のスロット109内に収容される三相のステータコイ
ル104〜106の各相が互いに重なり合うオーバラッ
プ代を減少させることによって、冷却ファン(図示せ
ず)により吹き付けられる冷却風との接触露出面積を増
加させて三相のステータコイル104〜106の冷却効
率を向上するようにしたもの(以下従来の技術と呼ぶ)
が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a vehicle AC generator is desired to have a small size and a high output due to an increase in an electric load mounted on a vehicle and a narrowing of a mounting space for auxiliary machinery accompanying the downsizing of an engine room. ing. Therefore, it is conceivable to improve the cooling efficiency as one means for increasing the output of the vehicle alternator. As such a vehicle AC generator, there is a technique disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-226251. As shown in FIGS. 6 to 8, this technique has three teeth 101 to 103 in the circumferential direction for every two magnetic pole pitches of the rotor 100, and each of the teeth 101 to 103 has a three-phase stator coil. The stator core 10 is provided with the stator 107 in which only one of the phases 104 to 106 is wound.
By reducing the overlap margin in which the respective phases of the three-phase stator coils 104 to 106 housed in the eight slots 109 overlap with each other, the contact exposure area with the cooling air blown by the cooling fan (not shown) is reduced. The cooling efficiency of the three-phase stator coils 104 to 106 is increased (hereinafter referred to as a conventional technique).
Is proposed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
においては、ステータコア108のスロット109は半
閉スロット形状であるため、三相のステータコイル10
4〜106の各相をスロット109の奥から順に挿入す
る必要があり、三相のステータコイル104〜106の
巻線時に多大な工数がかかるという課題があった。ま
た、必然的に三相のステータコイル104〜106の各
相に径方向の重なりが生じるため、三相のステータコイ
ル104〜106の各相の露出面積が少なくなり、三相
のステータコイル104〜106の冷却効率が低下する
という課題があった。このような三相のステータコイル
それぞれの放熱、冷却のばらつきは、抵抗値のばらつ
き、出力のばらつきを招き望ましくない。 また、コアの
スロット内おける隙間や、コイルエンドにおける各相コ
イルの重なり、コイルエンドにおける各相コイルの有無
などは、ステータの内側表面の形状の不均一化をもたら
し、放熱性、騒音の面で不利となる。 本発明は、多相の
ステータコイルの冷却を改善し、且つ騒音を抑えること
を目的とする。 本発明は、ステータコイルの形状の均一
化を図ることを目的とする。 本発明は、さらに、生産性
の改善を目的とする。
However, in the prior art, the slot 109 of the stator core 108 has a semi-closed slot shape, and therefore the three-phase stator coil 10 is used.
It is necessary to insert each of the phases 4 to 106 in order from the back of the slot 109, and there is a problem that a great number of man-hours are required for winding the three-phase stator coils 104 to 106. In addition, since the radial overlap of each phase of the three-phase stator coils 104 to 106 inevitably occurs, the exposed area of each phase of the three-phase stator coils 104 to 106 decreases, and the three-phase stator coils 104 to 106 There is a problem that the cooling efficiency of 106 is lowered. Such a three-phase stator coil
Variations in heat dissipation and cooling are due to variations in resistance.
However, this causes variations in output, which is not desirable. Also in the core
The gap in the slot and each phase at the coil end
Overlapping of coils, presence or absence of each phase coil at coil end
Etc. leads to uneven shape of the inner surface of the stator
However, it is disadvantageous in terms of heat dissipation and noise. The present invention is polyphase
Improving cooling of the stator coil and suppressing noise
With the goal. The present invention has a uniform stator coil shape.
The purpose is to achieve The present invention further provides productivity
To improve.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の技術的手段を採用する。ロータと、こ
のロータの径方向外側に配置されたステータと、前記ロ
ータに設けられ径方向外側に流れる冷却風を発生するフ
ァンとを備える車両用交流発電機において、前記ステー
タは、複数のスロットと複数のティースとを形成してな
るコアと、前記複数のティースのうちの対応する一つに
巻回される複数の集中巻コイルを有するステータコイル
とを備え、複数の前記集中巻コイルのそれぞれは、それ
らが円周上に隣接するように同一の径方向位置に配置さ
れており、隣接する前記集中巻コイルはそれぞれが巻回
された前記ティース間の前記スロットを実質的に満たし
て配置されており、前記集中巻コイルは、前記スロット
から軸方向に延び出すコイルエンド部を有しており、該
コイルエンド部は前記ロータと前記ファンの径方向外側
に位置してこれらに面する実質的に連続した筒状の内側
面を形成していることを特徴とする車両用交流発電機と
いう技術的手段を採用する。数の前記ティースは、前
記ロータの2磁極ピッチにつき3個のティースを有し、
前記集中巻コイルの一つが前記3個のティースの一つだ
けに巻回されているという技術的手段を採用することが
できる。複数の前記ティースは、前記集中巻コイルが巻
回される柱状部位と、当該柱状部位の径方向内側先端に
形成された拡大部位とを有するという技術的手段を採用
することができる。前記拡大部位は、前記集中巻コイル
を装着した後に形成されT字状であるという技術的手段
を採用することができる。
The present invention employs the following technical means in order to achieve the above object. In a vehicular alternator comprising a rotor, a stator arranged radially outside of the rotor, and a fan provided in the rotor for generating cooling air flowing radially outward, the stator comprises a plurality of slots. A core formed of a plurality of teeth, and a stator coil having a plurality of concentrated winding coils wound around a corresponding one of the plurality of teeth, each of the plurality of concentrated winding coils , They are arranged at the same radial position so as to be adjacent to each other on the circumference, and the adjacent concentrated winding coils are arranged so as to substantially fill the slots between the wound teeth. And the concentrated winding coil is the slot
Has a coil end portion that extends axially from
The coil end portion is radially outside the rotor and the fan.
A substantially continuous cylindrical inner surface facing and facing these
A technical means called a vehicle alternator characterized by forming a surface is adopted. The teeth of the multiple has three teeth per 2 pole pitch of said rotor,
It is possible to employ a technical means in which one of the concentrated winding coils is wound around only one of the three teeth. It is possible to employ a technical means that each of the plurality of teeth has a columnar portion around which the concentrated winding coil is wound, and an enlarged portion formed at the tip of the columnar portion on the radially inner side. It is possible to employ a technical means that the enlarged portion is formed in a T shape after the concentrated winding coil is mounted.

【0005】[0005]

【作用】本発明では、集中巻コイルが円周上に隣接する
ように同一の径方向位置に配置されているので、複数の
集中巻コイルのそれぞれが径方向に関して露出したり、
露出しなかったりという不均一がない。しかも、スロッ
トを実質的に満たして集中巻コイルが配置されるため、
集中巻コイルの間に過大な隙間がない。これにより、ス
テータコイルの冷却の改善と、騒音の低減とが実現され
る。また、複数の集中巻コイルの装着が容易に行える。
特にステータコイルを構成する複数の集中巻コイルの形
状に不均一がないので、冷却の均一化と騒音の低減とが
可能となる。 集中巻コイルが実質的に連続した筒状の内
側面を形成することで、均一かつ滑らかなコイルエンド
の形状を提供することができ、ロータおよびファンによ
り送られる冷却風によって生じる騒音を抑える。 集中巻
コイルの一つがロータの2磁極ピッチにつき3個のティ
ースの一つだけに巻回される構成によると、コイル長の
短縮による巻線抵抗の減少効果を有する2π/3短節巻
線が得られる。 ティースの径方向内側先端に拡大部位を
有する構成では、集中巻コイルの脱落、抜けが防止され
る。 拡大部位が集中巻コイルの装着後に形成される構成
によると、生産性の向上を図ることができる。
In the present invention, the concentrated winding coils are adjacent to each other on the circumference.
Since they are arranged at the same radial position,
Each of the concentrated winding coils is exposed in the radial direction,
There is no unevenness such as not being exposed. Moreover, the slot
Since the concentrated winding coil is arranged to substantially fill the
There is no excessive gap between the concentrated winding coils. This allows
Improved cooling of the data coil and reduced noise are achieved.
It Further, it is possible to easily attach a plurality of concentrated winding coils.
Especially the shape of multiple concentrated winding coils that make up the stator coil
Since there is no unevenness in the shape, uniform cooling and noise reduction can be achieved.
It will be possible. Inside a cylindrical shape with a series of concentrated winding coils
Uniform and smooth coil end by forming the side surface
The shape of the rotor and fan.
The noise generated by the cooling air sent back is suppressed. Concentrated winding
One of the coils has three tees for every two pole pitches of the rotor.
According to the configuration that is wound only on one of the
2π / 3 short-pitch winding having the effect of reducing winding resistance by shortening
The line is obtained. Enlarged part at the radial inner tip
With this configuration, the concentrated winding coil is prevented from falling off or coming off.
It A structure in which the enlarged portion is formed after the concentrated winding coil is mounted
According to the above, productivity can be improved.

【0006】[0006]

【実施例】〔実施例の構成〕つぎに、本発明の車両用交
流発電機を図1ないし図5に示す一実施例に基づいて説
明する。図1は自動車用交流発電機のステータを示した
図で、図2は自動車用交流発電機の全体構造を示した図
である。自動車用交流発電機1は、いわゆるオルタネー
タであって、ロータ2、ドライブフレーム3、リヤフレ
ーム4およびステータ5等より構成されている。ロータ
2は、界磁として働く部分で、シャフト6と一体的に回
転する。このロータ2は、ポールコア(磁極)7、8、
フィールドコイル9、スリップリング10等によって構
成されている。
EXAMPLES [Structure of Examples] Next, a vehicle AC generator of the present invention will be described based on an example shown in FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a diagram showing a stator of an automobile AC generator, and FIG. 2 is a diagram showing an entire structure of the automobile AC generator. The automotive alternator 1 is a so-called alternator and includes a rotor 2, a drive frame 3, a rear frame 4, a stator 5, and the like. The rotor 2 is a portion that acts as a field and rotates integrally with the shaft 6. The rotor 2 includes pole cores (magnetic poles) 7, 8,
The field coil 9 and the slip ring 10 are included.

【0007】シャフト6の一端部には、エンジンの回転
動力をシャフト6に伝達するためのVリブドプーリ11
が取り付けられている。Vリブドプーリ11は、ベルト
等の連結手段を介してエンジンの出力軸に連結されてい
る。ポールコア7、8は、中央にフィールドコイル9が
巻かれ、フィールドコイル9に励磁電流が流れると、ポ
ールコア7の爪状部12が全てN極になり、ポールコア
8の爪状部13が全てS極になる。また、ポールコア
7、8の各々の端面には、ドライブフレーム3とリヤフ
レーム4内に冷却風を吸い込む冷却ファン14、15が
一体的に取り付けられている。冷却ファン14には、シ
ャフト6の軸方向および径方向(遠心方向)に冷却風を
発生させる軸流式ファンが使用され、冷却ファン15に
は、シャフト6の径方向(遠心方向)に冷却風を発生さ
せる遠心式ファンが使用されている。スリップリング1
0は、シャフト6の他端部に2個取り付けられており、
各々のスリップリング10の外周をブラシ16が摺動す
る。
A V-ribbed pulley 11 for transmitting the rotational power of the engine to the shaft 6 is provided at one end of the shaft 6.
Is attached. The V-ribbed pulley 11 is connected to the output shaft of the engine via a connecting means such as a belt. When the field coil 9 is wound around the center of the pole cores 7 and 8 and an exciting current flows through the field coil 9, all the claw-shaped portions 12 of the pole core 7 become N poles and all the claw-shaped portions 13 of the pole core 8 are S poles. become. Further, cooling fans 14 and 15 for sucking cooling air into the drive frame 3 and the rear frame 4 are integrally attached to the respective end surfaces of the pole cores 7 and 8. The cooling fan 14 is an axial flow fan that generates cooling air in the axial direction and the radial direction (centrifugal direction) of the shaft 6, and the cooling fan 15 is the cooling air in the radial direction (centrifugal direction) of the shaft 6. A centrifugal fan is used to generate the. Slip ring 1
Two 0 are attached to the other end of the shaft 6,
The brushes 16 slide on the outer circumference of each slip ring 10.

【0008】ドライブフレーム3とリヤフレーム4は、
ロータ2とステータ5を支持すると同時に、エンジンへ
の取り付けを行うもので、冷却ファン14、15により
吸い込まれる冷却風の通気用の穴17、18を多数開口
している。ドライブフレーム3とリヤフレーム4は、複
数のスタッドボルト19およびナット20により直接接
合されている。なお、ドライブフレーム3とリヤフレー
ム4の内周にはロータ2がベアリング21、22を介し
て回転自在に支持されている。
The drive frame 3 and the rear frame 4 are
The rotor 2 and the stator 5 are supported, and at the same time, they are attached to the engine, and a large number of holes 17 and 18 for ventilation of cooling air sucked by the cooling fans 14 and 15 are opened. The drive frame 3 and the rear frame 4 are directly joined by a plurality of stud bolts 19 and nuts 20. The rotor 2 is rotatably supported on the inner circumferences of the drive frame 3 and the rear frame 4 via bearings 21 and 22.

【0009】また、リヤフレーム4には、ブラシ16、
整流器23および出力端子等が取り付けられている。そ
して、リヤフレーム4の後側には、整流器23、ブラシ
ホルダ24、ICレギュレータ25等がねじ等の手段で
組み付けられている。整流器23は、複数個のダイオー
ド(図示せず)を集めたもので、交流電流を直流電流に
変換(整流)するものである。この整流器23は、自動
車に搭載された電気負荷やバッテリに電気的に接続され
ている。ブラシホルダ24は、ブラシ16を収納保持す
るものである。ICレギュレータ25は、フィールドコ
イル9とアース間に入れたトランジスタ等のスイッチン
グ素子をオン、オフすることにより励磁電流を制御して
自動車用交流発電機1の出力電圧を一定にするものであ
る。
The rear frame 4 has brushes 16,
The rectifier 23, the output terminal, etc. are attached. Then, the rectifier 23, the brush holder 24, the IC regulator 25 and the like are attached to the rear side of the rear frame 4 by means of screws or the like. The rectifier 23 is a collection of a plurality of diodes (not shown) and converts (rectifies) an alternating current into a direct current. The rectifier 23 is electrically connected to an electric load and a battery mounted on the vehicle. The brush holder 24 stores and holds the brush 16. The IC regulator 25 controls the exciting current by turning on and off a switching element such as a transistor inserted between the field coil 9 and the ground to make the output voltage of the automotive alternator 1 constant.

【0010】次に、ステータ5の構造の詳細を図1ない
し図5を用いて説明する。ステータ5は、いわゆる2/
3π短節集中巻きステータであって、ポールコア7、8
の外周に対向して配置されたステータコア26、および
ロータ2の回転に伴って3相交流出力が誘起する三相の
ステータコイル27〜29よりなる。ステータコア26
は、ドライブフレーム3とリヤフレーム4の内周に圧入
されて一体化されているので、ステータ5で発生した熱
がドライブフレーム3とリヤフレーム4に伝わり冷却性
を向上させている。
Next, details of the structure of the stator 5 will be described with reference to FIGS. The stator 5 is a so-called 2 /
3π short-section concentrated winding stator with pole cores 7 and 8
The stator core 26 is arranged to face the outer circumference of the rotor, and the three-phase stator coils 27 to 29 induce a three-phase AC output as the rotor 2 rotates. Stator core 26
Is integrated by being press-fitted into the inner circumferences of the drive frame 3 and the rear frame 4, so that the heat generated in the stator 5 is transferred to the drive frame 3 and the rear frame 4 to improve the cooling performance.

【0011】また、ステータコア26は、磁性材料製の
薄板を複数積層したもので、ロータ2のポールコア7、
8から出た磁束が三相のステータコイル27〜29と有
効に交差するように作られた磁束通路を形成する。ステ
ータコア26の内周側には、図1に示したように、ロー
タ2のポールコア7、8の2磁極ピッチにつき周方向に
3個のティース30〜32が等間隔で多数形成されてい
る。隣設するティース30〜32間に形成されるスロッ
ト33は、三相のステータコイル27〜29を巻装する
際には開放スロット形状(図3に実線で示す)となるよ
うに形成され、三相のステータコイル27〜29を巻装
した後に半閉スロット形状(図3に二点鎖線で示す)と
なるように形成される。
The stator core 26 is formed by laminating a plurality of thin plates made of a magnetic material, and comprises the pole core 7 of the rotor 2,
The magnetic flux from 8 forms a magnetic flux path made so as to effectively intersect the three-phase stator coils 27 to 29. On the inner peripheral side of the stator core 26, as shown in FIG. 1, a large number of three teeth 30 to 32 are formed at equal intervals in the circumferential direction with respect to the two magnetic pole pitches of the pole cores 7 and 8 of the rotor 2. The slots 33 formed between the adjacent teeth 30 to 32 are formed so as to have an open slot shape (shown by a solid line in FIG. 3) when the three-phase stator coils 27 to 29 are wound. After winding the phase stator coils 27 to 29, the stator coils 27 to 29 are formed to have a semi-closed slot shape (shown by a chain double-dashed line in FIG. 3).

【0012】なお、2個置きに形成されたティース30
には、三相のステータコイル27〜29のうちの1相の
ステータコイル27のみが巻回されている。また、2個
置きに形成されたティース31には、三相のステータコ
イル27〜29のうちの1相のステータコイル28のみ
が巻回されている。さらに、2個置きに形成されたティ
ース32には、三相のステータコイル27〜29のうち
の1相のステータコイル29のみが巻回されている。三
相のステータコイル27〜29は、Y結線またはΔ結線
により接続されている。
The teeth 30 are formed every two pieces.
Among the three-phase stator coils 27 to 29, only one-phase stator coil 27 is wound around. Further, only the one-phase stator coil 28 of the three-phase stator coils 27 to 29 is wound around the teeth 31 formed every two pieces. Further, only the one-phase stator coil 29 of the three-phase stator coils 27 to 29 is wound around the teeth 32 formed every two pieces. The three-phase stator coils 27 to 29 are connected by Y connection or Δ connection.

【0013】次に、この三相のステータコイル27〜2
9の巻線方法を図1ないし図5に基づいて簡単に説明す
る。なお、ティース30〜32の先端部は、図3に示し
たように、三相のステータコイル27〜29の巻線時に
は鍵型をしている。ステータコイル27は、図4に示し
たように、ステータコア26のティース30の周囲に重
中巻きされ、つづいて隣設するティース31、32を置
いて次のティース30の周囲に重中巻きされる。以下同
様にして、ステータコア26のティース30の周囲にの
みステータコイル27の巻装が繰り返すことによって、
ステータコイル27をステータコア26に組み付ける。
Next, the three-phase stator coils 27-2
The winding method of No. 9 will be briefly described with reference to FIGS. The tips of the teeth 30 to 32 are key-shaped when the three-phase stator coils 27 to 29 are wound, as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the stator coil 27 is heavily wound around the tooth 30 of the stator core 26, and then the adjacent teeth 31 and 32 are placed and wound around the next tooth 30. . Similarly, the winding of the stator coil 27 is repeated only around the teeth 30 of the stator core 26,
The stator coil 27 is attached to the stator core 26.

【0014】また、ステータコイル28は、図4に示し
たように、ステータコア26のティース31から巻き初
め、ステータコイル27と同様に、ティース32、30
を置いた巻装を繰り返すことによって、ステータコイル
28をステータコア26に組み付ける。さらに、ステー
タコイル29は、図4に示したように、ステータコア2
6のティース32から巻き初め、ステータコイル27と
同様に、ティース30、31を置いた巻装を繰り返すこ
とによって、ステータコイル29をステータコア26に
組み付ける。
Further, as shown in FIG. 4, the stator coil 28 starts to be wound from the teeth 31 of the stator core 26, and like the stator coil 27, the teeth 32 and 30.
The stator coil 28 is assembled to the stator core 26 by repeating the winding of the stator coil 28. Further, as shown in FIG. 4, the stator coil 29 has the stator core 2
The stator coil 29 is assembled to the stator core 26 by starting winding from the tooth 32 of No. 6 and repeating the winding with the teeth 30 and 31 like the stator coil 27.

【0015】なお、三相のステータコイル27〜29の
巻線時にステータコア26のティース30〜32の先端
部の拡がりがないため、すなわち、スロット33が半閉
スロット形状になっていないため、図1に示したよう
に、三相のステータコイル27〜29の各相間の境界線
がステータコア26の径方向に延びるように複数のティ
ース30〜32の各々の周囲に巻回され、三相のステー
タコイル27〜29の各相間が径方向に重ならない。そ
して、三相のステータコイル27〜29の巻線が終了し
た後にティース30〜32の先端部を周方向に拡開して
ティース30〜32をT字状にすることによりステータ
5の磁束の減少を防止している。
Since the tips of the teeth 30 to 32 of the stator core 26 do not spread when the three-phase stator coils 27 to 29 are wound, that is, the slot 33 does not have a semi-closed slot shape, the configuration of FIG. As shown in FIG. 3, the boundary lines between the three-phase stator coils 27 to 29 are wound around each of the teeth 30 to 32 so as to extend in the radial direction of the stator core 26. The phases 27 to 29 do not overlap each other in the radial direction. Then, after the winding of the three-phase stator coils 27 to 29 is completed, the tips of the teeth 30 to 32 are expanded in the circumferential direction to form the teeth 30 to 32 in a T shape, thereby reducing the magnetic flux of the stator 5. Is being prevented.

【0016】したがって、予め三相のステータコイル2
7〜29の各相をステータコア26に組み付ける前に、
図3に示した巻線状態となるように巻装しておき(ホー
ルドコイル状態)、このように巻装しておいた三相のス
テータコイル27〜29の各相を同時に開放スロット形
状のスロット33内に挿入することによって、三相のス
テータコイル27〜29の各相を同時にステータコア2
6に組み付け易くなるので、三相のステータコイル27
〜29の巻線時の組付工数を著しく減少することができ
る。また、三相のステータコイル27〜29の前側コイ
ル端34〜36、後側コイル端(図示せず)の各相間に
均一な大きさの隙間Sが形成される。これらの隙間Sが
形成されることにより、多数の隙間Sが冷却風の通り抜
け通気路となり、三相のステータコイル27〜29の冷
却効率が向上する。
Therefore, the three-phase stator coil 2 is previously prepared.
Before assembling each phase 7 to 29 to the stator core 26,
It is wound so as to be in the winding state shown in FIG. 3 (hold coil state), and each phase of the three-phase stator coils 27 to 29 wound in this way is opened at the same time. By inserting into the stator core 33, the three phases of the three-phase stator coils 27 to 29 are simultaneously formed.
6 can be easily assembled, so that the three-phase stator coil 27
It is possible to remarkably reduce the number of assembling steps for winding 29 to 29. In addition, a gap S having a uniform size is formed between the front coil ends 34 to 36 and the rear coil ends (not shown) of the three-phase stator coils 27 to 29. By forming these gaps S, a large number of gaps S serve as ventilation passages for passing cooling air, and the cooling efficiency of the three-phase stator coils 27 to 29 is improved.

【0017】〔実施例の作用〕つぎに、この自動車用交
流発電機1の作用を図1ないし図5に基づいて簡単に説
明する。エンジンの回転動力がベルトを介してVリブド
プーリ11に伝わるとロータ2、すなわちシャフト6が
回転する。そして、フィールドコイル9に外部より電圧
が印加されてフィールドコイル9に励磁電流が流れるこ
とによりポールコア7、8が励磁される。これによっ
て、ポールコア7の爪状部12が全てN極になり、ポー
ルコア8の爪状部13が全てS極になる。そして、ロー
タ2と相対回転運動するステータ5のステータコア26
に図1に示した矢印方向に回転磁界が発生し、三相のス
テータコイル27〜29に交流電流が誘起する。この三
相交流電流は、整流器23により直流電流に変換されバ
ッテリを充電すると共に自動車の電気負荷に電力を供給
する。
[Operation of the Embodiment] Next, the operation of the automotive AC generator 1 will be briefly described with reference to FIGS. 1 to 5. When the rotational power of the engine is transmitted to the V-ribbed pulley 11 via the belt, the rotor 2, that is, the shaft 6 rotates. Then, when a voltage is applied to the field coil 9 from the outside and an exciting current flows through the field coil 9, the pole cores 7 and 8 are excited. As a result, all the claw-shaped portions 12 of the pole core 7 become the N pole and all the claw-shaped portions 13 of the pole core 8 become the S pole. Then, the stator core 26 of the stator 5 that rotates relative to the rotor 2
A rotating magnetic field is generated in the direction of the arrow shown in FIG. 1, and an alternating current is induced in the three-phase stator coils 27 to 29. This three-phase alternating current is converted into a direct current by the rectifier 23 to charge the battery and supply electric power to the electric load of the vehicle.

【0018】さらに、ポールコア7、8の回転に伴っ
て、ポールコア7、8の各々の端面に取り付けられた冷
却ファン14、15も同様に回転するため、ドライブフ
レーム3とリヤフレーム4に形成された通気用の穴1
7、18より冷却風が吸い込まれて、自動車用交流発電
機1内に図2に示した矢印方向に冷却風が発生し、フィ
ールドコイル9、整流器23、三相のステータコイル2
7〜29等の発熱部材の冷却が行なわれる。
Further, as the pole cores 7 and 8 rotate, the cooling fans 14 and 15 attached to the end faces of the pole cores 7 and 8 also rotate, so that they are formed in the drive frame 3 and the rear frame 4. Ventilation hole 1
Cooling air is sucked from 7, 18 to generate cooling air in the automobile AC generator 1 in the direction of the arrow shown in FIG. 2, and the field coil 9, the rectifier 23, and the three-phase stator coil 2 are generated.
The heat generating members such as 7 to 29 are cooled.

【0019】〔実施例の効果〕以上のように、この実施
例においては、三相のステータコイル27〜29の巻装
構造が、三相のステータコイル27〜29の各相間の境
界線がステータコア26の径方向に延びるように複数の
ティース30〜32の各々の周囲に巻回されているの
で、三相のステータコイル27〜29の各相間の径方向
の重なりがない。このため、三相のステータコイル27
〜29の各相を均一に冷却することができるので、三相
のステータコイル27〜29の冷却効率を著しく向上す
ることができる。また、図5と図8とを比較して明らか
なように、三相のステータコイル27〜29の前側コイ
ル端34〜36および後側コイル端に形成される隙間S
が大きくなり、冷却風の通り抜けが改善される。これに
よって、全体的な冷却風の風量が増加するので、三相の
ステータコイル27〜29以外のフィールドコイル9、
整流器23、三相のステータコイル27〜29等の発熱
部材の冷却効率も向上することができる。
[Effects of the Embodiment] As described above, in this embodiment, the winding structure of the three-phase stator coils 27 to 29 is such that the boundary line between each phase of the three-phase stator coils 27 to 29 is the stator core. Since it is wound around each of the plurality of teeth 30 to 32 so as to extend in the radial direction of 26, there is no radial overlap between the respective phases of the three-phase stator coils 27 to 29. Therefore, the three-phase stator coil 27
Since each phase of ~ 29 can be uniformly cooled, the cooling efficiency of the three-phase stator coils 27-29 can be remarkably improved. Further, as is clear from comparison between FIG. 5 and FIG. 8, the gap S formed at the front coil ends 34 to 36 and the rear coil ends of the three-phase stator coils 27 to 29.
Is increased and the passage of cooling air is improved. This increases the overall cooling air volume, so that the field coils 9 other than the three-phase stator coils 27 to 29,
It is also possible to improve the cooling efficiency of the heat generating members such as the rectifier 23 and the three-phase stator coils 27 to 29.

【0020】そして、複数のティース30〜32の各々
の周囲には三相のステータコイル27〜29のうちの一
相のみを巻回するようにしているので、三相のステータ
コイル27〜29の各相のコイル長を短縮することがで
きる。これによって、三相のステータコイル27〜29
の各相のコイル抵抗値が減少するため、三相のステータ
コイル27〜29の各相の発熱量を低減することができ
る。さらに、三相のステータコイル27〜29の巻線時
に、三相のステータコイル27〜29の各相を同時にス
テータコア26に組み付けることが可能となるので、三
相のステータコイル27〜29の巻線時の組付工数を著
しく低減することができる。
Since only one phase of the three-phase stator coils 27-29 is wound around each of the plurality of teeth 30-32, the three-phase stator coils 27-29 are wound. The coil length of each phase can be shortened. As a result, the three-phase stator coils 27 to 29
Since the coil resistance value of each phase is reduced, the heat generation amount of each phase of the three-phase stator coils 27 to 29 can be reduced. Further, when winding the three-phase stator coils 27 to 29, it is possible to simultaneously assemble the three-phase stator coils 27 to 29 into the stator core 26, so that the three-phase stator coils 27 to 29 are wound. It is possible to significantly reduce the number of assembling steps.

【0021】〔変形例〕本実施例では、本発明を三相の
ステータコイル27〜29に用いたが、二相のステータ
コイルまたは四相以上のステータコイルに用いても良
い。本実施例では、ステータコア26のティース30〜
32を、ポールコア7、8の2磁極ピッチにつき3個等
間隔で設けたが、本例に限定されることはない。本実施
例では、本発明を通常のオルタネータに用いたが、本発
明をブラシレスオルタネータやバキュームポンプ付オル
タネータ等の車両用交流発電機に用いても良い。
[Modification] In the present embodiment, the present invention is applied to the three-phase stator coils 27 to 29, but it may be applied to a two-phase stator coil or four-phase or more stator coils. In this embodiment, the teeth 30 of the stator core 26 are
Three 32 are provided at equal intervals for the two magnetic pole pitches of the pole cores 7 and 8, but the present invention is not limited to this example. In this embodiment, the present invention is used for a normal alternator, but the present invention may be used for a vehicle AC generator such as a brushless alternator or an alternator with a vacuum pump.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明の構成によると、三相のステータ
コイルの各相をほぼ均一に冷却することができるととも
に、騒音の低減が可能となる。また、集中巻コイルが実
質的に連続した筒状の内側面を形成することで、均一か
つ滑らかなコイルエンドの形状を提供することができ、
ロータおよびファンにより送られる冷却風によって生じ
る騒音を抑えることができる。 本発明の構成によると、
コイル長の短縮による巻線抵抗の減少効果を有する2π
/3短節巻線を得ることができる。また、集中巻コイル
の脱落、抜けを防止できる。また、生産性の向上を図る
ことができる。
According to the structure of the present invention , each phase of the three-phase stator coil can be cooled substantially uniformly, and noise can be reduced. Also, the concentrated winding coil is actually
By forming a qualitatively continuous cylindrical inner surface, it can be
Can provide one smooth coil end shape,
Caused by cooling air sent by rotor and fan
Noise can be suppressed. According to the configuration of the present invention,
2π with the effect of reducing winding resistance by shortening the coil length
/ 3 short-pitch winding can be obtained. Also, concentrated winding coil
Can be prevented from falling off. Also, improve productivity
be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を用いた自動車用交流発電機の主要部を
示した正面図である。
FIG. 1 is a front view showing a main part of an automotive alternator using the present invention.

【図2】図1の自動車用交流発電機の全体構造を示した
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the overall structure of the automobile AC generator of FIG.

【図3】図1の自動車用交流発電機のステータコイルの
巻装状態を示した概略図である。
3 is a schematic view showing a winding state of a stator coil of the automobile AC generator of FIG. 1. FIG.

【図4】図1の自動車用交流発電機のステータコイルの
巻装状態を示した概略展開図である。
FIG. 4 is a schematic development view showing a winding state of a stator coil of the automobile AC generator of FIG.

【図5】図1の自動車用交流発電機のステータコイルの
前側コイル端を示した概略図である。
5 is a schematic diagram showing a front coil end of a stator coil of the automobile AC generator of FIG. 1. FIG.

【図6】従来の技術の主要部を示した断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a main part of a conventional technique.

【図7】従来の技術のステータコイルの巻装状態を示し
た概略図である。
FIG. 7 is a schematic view showing a winding state of a conventional stator coil.

【図8】図7のステータコイルの巻装状態を示した概略
展開図である。
FIG. 8 is a schematic development view showing a winding state of the stator coil shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 自動車用交流発電機(オルタネータ) 2 ロータ 5 ステータ 7 ポールコア 8 ポールコア 14 冷却ファン 15 冷却ファン 17 通気用の穴 18 通気用の穴 26 ステータコア 27 ステータコイル 28 ステータコイル 29 ステータコイル 30 ティース 31 ティース 32 ティース 33 スロット 1 Car AC generator (alternator) 2 rotor 5 Stator 7 pole core 8 pole core 14 Cooling fan 15 Cooling fan 17 Ventilation holes 18 Ventilation holes 26 Stator core 27 Stator coil 28 Stator coil 29 Stator coil 30 Teeth 31 Teeth 32 Teeth 33 slots

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 3/18 H02K 3/28 H02K 19/22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 3/18 H02K 3/28 H02K 19/22

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ロータと、このロータの径方向外側に配
置されたステータと、前記ロータに設けられ径方向外側
に流れる冷却風を発生するファンとを備える車両用交流
発電機において、 前記ステータは、複数のスロットと複数のティースとを
形成してなるコアと、前記複数のティースのうちの対応
する一つに巻回される複数の集中巻コイルを有するステ
ータコイルとを備え、複数の前記集中巻コイルのそれぞ
れは、それらが円周上に隣接するように同一の径方向位
置に配置されており、隣接する前記集中巻コイルはそれ
ぞれが巻回された前記ティース間の前記スロットを実質
的に満たして配置されており、 前記集中巻コイルは、前記スロットから軸方向に延び出
すコイルエンド部を有しており、該コイルエンド部は前
記ロータと前記ファンの径方向外側に位置してこれらに
面する実質的に連続した筒状の内側面を形成して いるこ
とを特徴とする車両用交流発電機。
1. An automotive alternator comprising a rotor, a stator arranged radially outside the rotor, and a fan provided in the rotor for generating cooling air flowing radially outward, wherein the stator is A core having a plurality of slots and a plurality of teeth, and a stator coil having a plurality of concentrated winding coils wound around a corresponding one of the plurality of teeth. Each of the wound coils is arranged at the same radial position such that they are adjacent to each other on the circumference, and the adjacent concentrated wound coils substantially define the slots between the wound teeth. filled are arranged, the concentrated winding coils, extend out axially from the slot
Has a coil end portion, and the coil end portion is
Located on the outer side of the rotor and the fan in the radial direction
An alternating current generator for a vehicle, which is characterized by forming a substantially continuous cylindrical inner surface facing the vehicle.
【請求項2】 複数の前記ティースは、前記ロータの2
磁極ピッチにつき3個のティースを有し、前記集中巻コ
イルの一つが前記3個のティースの一つだけに巻回され
ていることを特徴とする請求項1に記載の車両用交流発
電機。
2. A plurality of the teeth are two of the rotor.
The concentrated winding coil has three teeth per magnetic pole pitch.
The vehicle alternator according to claim 1, wherein one of the wheels is wound around only one of the three teeth .
【請求項3】 複数の前記ティースは、前記集中巻コイ
ルが巻回される柱状部位と、当該柱状部位の径方向内側
先端に形成された拡大部位とを有することを特徴とする
請求項1または2に記載の車両用交流発電機。
3. A plurality of the teeth are the concentrated winding carp.
The columnar part around which the roll is wound and the inside in the radial direction of the columnar part
The vehicle alternator according to claim 1 or 2, further comprising an enlarged portion formed at a tip .
【請求項4】 前記拡大部位は、前記集中巻コイルを装
着した後に形成されT字状であることを特徴とする請求
3に記載の車両用交流発電機。
4. The concentrated winding coil is mounted on the enlarged portion.
Vehicle AC generator according to claim 3, wherein a T-shaped der Rukoto formed after wearing.
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