JP3767789B2 - 交流発電機の固定子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば内燃機関により駆動される交流発電機の固定子に関し、特に、乗用車、トラック等の乗り物に搭載される車両用交流発電機の固定子構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２０は従来の車両用交流発電機を示す断面図である。
図２０において、車両用交流発電機は、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から構成されるケース３と、このケース３内に回転自在に設けられ、一端部にプーリ４が固着されたシャフト６と、このシャフト６に固着されたランドル型の回転子７と、この回転子７の両端部にそれぞれ固着されたファン５と、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た固定子８と、シャフト６の他端部に固着されて回転子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、これらのブラシ１０を収納するブラシホルダ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に接着されて固定子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。
【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とを備えている。そして、一対のポールコア２０、２１は、鉄製で、それぞれ爪状磁極２２、２３が外周縁に周方向に等角ピッチで突設され、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。
固定子８は、固定子コア１５と、この固定子コア１５に巻回され、回転子７の回転に伴い回転子コイル１３からの磁束の変化により交流が生じる固定子コイル１６とを備えている。
【０００４】
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。これにより、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。
【０００５】
ここで、回転子コイル１３、固定子コイル１６、整流器１２およびレギュレータ１８は、発電中、常に発熱している。そして、定格出力電流１００Ａクラスの発電機において、温度的に高い回転ポイントで、それぞれ、６０Ｗ、５００Ｗ、１２０Ｗ、６Ｗの発生熱量がある。
これらの発電により発生する熱を冷却するために、吸気孔１ａ、２ａがフロントブラケット１およびリヤブラケット２の軸方向の端面に設けられ、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コイル１６のフロント側およびリヤ側のコイルエンド群１６ｆ、１６ｒの径方向外側に対向して設けられている。
【０００６】
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コイル１６のリヤ側のコイルエンド群１６ｒ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コイル１６のフロント側のコイルエンド群１６ｆを冷却し、排気孔１ｂより外部に排出される。
【０００７】
つぎに、固定子コイル１６の巻装方法について図２２を参照しつつ説明する。なお、図２２では、便宜上１ターンのコイルの巻装方法を示している。
固定子コイル１６は、絶縁被覆された扁平な断面を有する短尺な電気導体、例えば銅材からなる複数のコイル片３０（素線）を直列に接続して構成されている。各コイル片３０は、一対の直線部３０ａをＶ字状のターン部３０ｂで連結してなる略Ｕ字状に成形されている。
コイル片３０は、３スロット離れた各組のスロット１５ａに２本ずつリヤ側から挿入されている。この時、各スロット１５ａには、４本の直線部３０ａが径方向に１列に並んで収納されている。そして、内周側の各コイル片３０は、３スロット離れた一方のスロット１５ａの内周側から１番目の位置（以降、１番地という）と、他方のスロット１５ａの内周側から２番目の位置（以降、２番地という）とに挿入され、外周側の各コイル片３０は、３スロット離れた一方のスロット１５ａの内周側から３番目の位置（以降、３番地という）と、他方のスロット１５ａの内周側から４番目の位置（以降、４番地という）とに挿入されている。即ち、各コイル片３０は、３スロット離れた各組のスロット１５ａ内に異なる層となるように収納されている。
【０００８】
ついで、各コイル片３０のフロント側に延出した開放端３０ｃ側がスロット１５ａの溝方向に対して一定の角度をなすように外開き状（周方向の外側）に曲げられ、さらに各開放端３０ｃが固定子コア１５の軸方向と同一方向に延長するように曲げられる。そして、各コイル片３０のターン部３０ｂの頂部が同じ高さとなるように位置決めされた状態で、スロット１５ａ内の１番地からフロント側に延出したコイル片３０の開放端３０ｃと、３スロット離れたスロット１５ａ内の２番地からフロント側に延出したコイル片３０の開放端３０ｃとが径方向に重ねられ、溶接により接合される。これにより、３スロット毎のスロット１５ａからなる第１スロット群に収納されている複数のコイル片３０を直列に接続してなる２本の内周側コイルが得られる。
同様に、スロット１５ａ内の３番地からフロント側に延出したコイル片３０の開放端３０ｃと、３スロット離れたスロット１５ａ内の４番地からフロント側に延出したコイル片３０の開放端３０ｃとが径方向に重ねられ、溶接により接合される。これにより、３スロット毎のスロット１５ａからなる第１スロット群に収納されている複数のコイル片３０を直列に接続してなる２本の外周側コイルが得られる。
これらの内周側および外周側コイルが直列に接続されて、４ターンの１相分のコイルが形成されている。
【０００９】
また、第１スロット群のスロット１５ａから１スロットずれたスロット１５ａからなる第２スロット群に収容されている複数のコイル片３０を同様に接続して４ターンの１相分のコイルが形成されている。さらに、第２スロット群のスロット１５ａから１スロットずれたスロット１５ａからなる第３スロット群に収容されている複数のコイル片３０を同様に接続して４ターンの１相分のコイルが形成されている。これらの３相分のコイルを交流結線して固定子コイル１６が形成されている。
このようにして、図２１に示されるように、固定子コイル１６を固定子コア１５に巻装してなる固定子８が得られる。
【００１０】
ここで、固定子コア１５のフロント側では、コイル片３０の開放端３０ｃ同士は、図２３および図２４に示されるように、予め絶縁被膜が剥離されており、径方向に重ね合わされた後、両者の接触点Ａを狙って上部よりアーク溶接されている。そして、２本のコイル片３０が開放端３０ｃの上部の溶融部３１を介して電気的に連結される。このように、３スロット離れた２つのスロット１５ａから延出し、曲げられ、さらにその開放端３０ｃ同士を接合されることによって得られる３スロット離れた２つのスッロト１５ａ内の異なる番地の電気導体を直列に接続する接続パターンによりコイルエンドを形成している。このコイルエンドが固定子コア１５の周方向に所定間隔を保って配列されてフロント側のコイルエンド群１６ｆを構成している。これにより、ファン５により遠心方向に曲げられた冷却風は、コイルエンド間の隙間からコイルエンド群１６ｆ内に入り、コイルエンドを形成する電気導体の表面に沿ってスムーズに流れ、コイルエンド群１６ｆを効果的に冷却する。
【００１１】
一方、固定子コア１５のリヤ側では、コイル片のターン部３０ｂによって得られる３スロット離れた２つのスッロト１５ａ内の異なる番地の電気導体を直列に接続する接続パターンによりコイルエンドを形成している。このコイルエンドが固定子コア１５の周方向に所定間隔を保って配列されてリヤ側のコイルエンド群１６ｒを構成している。これにより、ファン５により遠心方向に曲げられた冷却風は、コイルエンド間の隙間からコイルエンド群１６ｒ内に入り、コイルエンドを形成する電気導体の表面に沿ってスムーズに流れ、コイルエンド群１６ｒを効果的に冷却する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された固定子８を搭載した車両用交流発電機は、振動の大きいエンジンに取り付けられるので、以下に記載される不具合を発生しやすく、信頼性および性能が低下してしまうという課題があった。
まず、コイル片３０の開放端３０ｃは絶縁被膜が剥離されている。また、コイル片３０のターン部３０ｂが絶縁被覆された短尺の銅材を曲げ加工して形成されているので、ターン部３０ｂの頂部に曲げ応力が集中して絶縁被膜の損傷が発生しやすい。そして、固定子コイル１６は発電中にある電位をもち、コイルエンド群１６ｆ、１６ｒがアースであるブラケットに近接しているので、開放端３０ｃやターン部３０ｂの頂部における電気導体の露出部で電食が生じて、振動によって断線が発生する恐れがある。
また、開放端３０ｃ同士がアーク溶接により接合されているので、溶融部３１が突出形成される。つまり、溶融部３１が開放端３０ｃの端面より盛り上がり、かつ、横にはみ出すようになる。これにより、開放端３０ｃ同士の接合部間の間隔が狭くなり、振動によりレアショートする恐れがある。さらには、発電時において、レアショートが生じると、固定子電流が乱れて磁気吸引力の要因となる固定子８と回転子７との間のエアギャップにおける磁束波形も乱れる。これにより、磁気吸引力が増大して、過大な電磁音が発生してしまう。
また、振動により開放端３０ｃ同士の溶接部が外れたり、クラックが生じて接続抵抗が大きくなり、固定子コイル１６の温度が過大となる。
さらに、コイルエンド群１６ｆがファン５の冷却風吐出側に位置しているので、複雑な形状の溶融部３１が原因となり、爪状磁極２２、２３の肩部やファン５との間で発生する高次数の不快な干渉音による風騒音が生じてしまう。
【００１３】
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、コイルエンドの頂部に絶縁性樹脂を塗布して電気導体の露出をなくし、コイルエンド群の冷却性を低下させることなく、信頼性および性能を向上させることができる交流発電機の固定子を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る交流発電機の固定子は、軸方向に延びるスロットが周方向に所定ピッチで複数形成された円筒状の固定子コアと、上記固定子コアに巻装された固定子コイルとを備えた交流発電機の固定子において、上記固定子コイルは、複数の巻線を有し、上記複数の巻線のそれぞれは、絶縁被覆された素線が、所定スロット数離れた上記スロット内にスロット深さ方向に関して異なる層となるように収納され、かつ、所定スロット数離れた上記スロット内の異なる層同士をスロット外で直列に接続して上記固定子コアに巻装されたもので、所定スロット数離れた上記スロット内の異なる層同士をスロット外で直列に接続する接続パターンによって形成されたコイルエンドが周方向に整列して互いに離間して配列されて上記固定子コイルの両コイルエンド群を構成し、上記両コイルエンド群の少なくとも一方のコイルエンド群を構成する各コイルエンドの頂部表面を覆うように絶縁性樹脂が塗布形成され、かつ、周方向に隣り合う上記コイルエンド間に通風空間が確保されているものである。
【００１５】
また、上記両コイルエンド群は、それぞれ、上記コイルエンドが上記固定子コアに径方向に２列に並んで周方向に配列されて構成されているものである。
【００１６】
また、上記コイルエンドの頂部が千鳥状に配列されているものである。
【００１７】
また、上記固定子コアの径方向に隣接する上記コイルエンドの頂部間が上記絶縁性樹脂で塞がれているものである。
【００１８】
また、上記素線が扁平な断面形状に形成されているものである。
【００１９】
また、上記絶縁性樹脂は、塗装により上記コイルエンドの頂部に形成されているものである。
【００２０】
また、上記絶縁性樹脂は、スプレー塗装により上記コイルエンドの頂部に形成されているものである。
【００２１】
また、上記絶縁性樹脂は、流動浸漬方法により上記コイルエンドの頂部に形成されているものである。
【００２２】
また、上記絶縁性樹脂は、乾燥および硬化時に、上記コイルエンドの頂部から頂部以外の上記素線の部分に浸透付着しないような所定の粘度を有したエポキシ樹脂を主剤とした樹脂を用いたものである。
【００２３】
また、上記絶縁性樹脂として、常温硬化型の一液性のものを用いたものである。
【００２４】
また、上記絶縁性樹脂として、常温硬化型の二液性のものを用いたものである。
【００２５】
上記絶縁性樹脂として、高温硬化型のエポキシ樹脂粉体塗料を用いたものである。
【００２６】
また、上記素線は、絶縁被覆された電気導体が略Ｕ字状に成形されたコイル片からなり、上記複数の巻線のそれぞれは、上記コイル片が所定スロット数離れた上記スロット内にそれぞれスロット深さ方向に関して異なる層となるように挿入され、所定スロット数離れたスロットから延出するコイル片の開放端同士が接続されるべく互いに周方向に屈曲されて接合されて構成されているものである。
【００２７】
また、上記コイル片は、Ｕ字状のターン部が上記固定子コアの一方の端部側から上記スロットに挿入されているものである。
【００２８】
また、上記素線は、絶縁被覆された電気導体からなる連続線である。
【００２９】
また、上記複数の巻線は、絶縁被覆された１本の素線を、上記固定子コアの端面側の上記スロット外で折り返し、上記所定のスロット数毎に上記スロット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巻装して構成された１ターンの第１巻線が、１スロットピッチで上記所定のスロット数と同じ本数分配列されてなる第１巻線群と、上記素線を、上記固定子コアの端面側の上記スロット外で折り返し、上記所定のスロット数毎に上記スロット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、かつ、上記第１巻線と電気角で１８０°ずらして反転巻装して構成された１ターンの第２巻線が、１スロットピッチで上記所定のスロット数と同じ本数分配列されてなる第２巻線群との対で構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ているものである。
【００３０】
【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に係る交流発電機の固定子をフロント側から見た部分斜視図、図２はこの車両用交流発電機の固定子をフロント側から見た部分拡大図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。なお、各図において、図２０乃至図２４に示される従来の固定子と同一部分は同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３１】
各図において、耐熱２００℃のエポキシ樹脂を主成分とする絶縁性樹脂３５がコイル片３０の開放端３０ｃ同士の接合部３４、即ち溶融部３１および各開放端３０ｃの絶縁被膜剥離部の表面を覆うように塗布されている。さらに、絶縁性樹脂３５が径方向に隣り合う開放端３０ｃ同士の接合部３４間の空間Ｓ３を塞ぐように塗布されている。
なお、他の構成は従来の固定子８と同様に構成されている。
【００３２】
このように構成された固定子８０では、絶縁性樹脂３５の膜厚が、開放端３０ｃ同士の接合部３４の表面に均等に約６０μｍを確保されている。これにより、絶縁性樹脂３５を塗布する前は、周方向に隣り合う開放端３０ｃ同士の接合部３４間の空間Ｓ２（図２１参照）が２〜３ｍｍに設定されているので、これから１２０μｍを引いた値の距離空間が通風空間Ｓ１として確保されている。
また、開放端３０ｃ同士の接合部３４表面の絶縁性樹脂３５の膜厚を確保するためと、径方向に隣り合う開放端３０ｃ同士の接合部３４間を絶縁性樹脂３５で塞ぐため、塗布する絶縁性樹脂３５を所定の粘度に調整している。すなわち、乾燥および硬化時に接合部以外のコイル片３０の部分に浸透付着しないような所定の粘度を有したエポキシ樹脂を主剤とする絶縁性樹脂３５を用いている。
【００３３】
ついで、絶縁性樹脂３５の塗布方法について図４を参照しつつ説明する。
絶縁性樹脂３５として、常温硬化型の一液性の塗料、例えばエポキシ樹脂塗料を基材とし、シンナー含有比５０％に希釈した速乾性の塗料（１５〜２５秒で乾燥するもの）を用いた。
そして、各接合部３４を除くコイル片３０の部分、さらには固定子コア１５の部分にマスキングを施す。その後、固定子コイル１６のコイルエンド群１６ｆに対して、図４に矢印で示されるように、塗料を径方向から吹き付けるスプレー塗装を行った。
ここで、径方向からのスプレー塗装では、各接合部３４の空間Ｓ３に面する側面に絶縁性樹脂３５が付着しにくいが、径方向に隣り合う接合部３４間の空間Ｓ３は１ｍｍ程度であるので、絶縁性樹脂３５は容易に空間Ｓ３を塞ぐように塗布される。なお、空間Ｓ３が絶縁性樹脂３５で十分に塞がれないよう場合には、別途スプレー塗装を行って空間Ｓ３を絶縁性樹脂３５で塞ぐようにすればよい。
【００３４】
このように、この実施の形態１によれば、絶縁性樹脂３５がフロント側のコイルエンド群１６ｆを構成する各コイルエンドの頂部である開放端３０ｃ同士の接合部３４、即ち溶融部３１および開放端３０ｃの絶縁被膜剥離部の表面を覆うように塗布されているので、フロント側のコイルエンド群１６ｆを構成する各コイルエンドにおける電気導体の露出がなくなる。
そこで、腐蝕テストにおける電蝕によって出力が落ちる時間が、従来の固定子８に比べて２倍まで延長することができた。
従って、振動に起因する断線の発生が抑えられ、信頼性を向上させることができる。
また、接合部３４が確実に絶縁されるので、振動や外力によって変位が加わっても、接合部３４間のショートが防止される。そこで、レアショートに起因する固定子８０と回転子７との間のエアギャップにおける磁束波形の乱れがなくなり、つまりレアショートに起因する磁気吸引力の増大が抑えられるので、過大な電磁音が発生しなくなる。
【００３５】
また、周方向に隣り合う接合部３４間の空間Ｓ２が確保され、冷却風が該空間Ｓ２を流通するので、固定子コイル１６の冷却性を損なうことがない。
また、径方向に隣り合う接合部３４間の空間Ｓ３を塞ぐように絶縁性樹脂３５が設けられているので、コイルエンド群１６ｆを構成するコイルエンドの剛性が高められる。従って、振動により開放端３０ｃ同士の接合部３４が外れたり、クラックが生じて接続抵抗が大きくなることが抑えられ、固定子コイル１６の過大な温度上昇がなくなる。さらに、径方向に隣り合う接合部３４間の空間Ｓ３における冷却風の干渉がなくなり、不快な風騒音の高周波成分が低減される。
【００３６】
また、常温硬化型の一液性の塗料を用いているので、乾燥炉等が不要となり、絶縁性樹脂３５を安価に形成できる。
また、設備的に簡便なスプレー塗装により絶縁性樹脂３５を塗布しているので、絶縁性樹脂３５を安価に形成できる。
また、コイルエンド群１６ｆに塗料を径方向からスプレー塗装しているので、樹脂が冷却風の流れと同じように流れて接合部３４の表面に付着し、絶縁性樹脂３５を均一な膜厚に形成できる。
さらに、コイル片３０が扁平な断面形状に形成されているので、円形断面を有するコイル片に比べて、絶縁性樹脂３５が接合部３４の表面に均一な膜厚に容易に形成でき、絶縁信頼性を高めることができる。
【００３７】
なお、上記実施の形態１では、常温硬化型の一液性の塗料を用いるものとしているが、常温硬化型の二液性の塗料を用いてもよい。この場合、二液混合するまで硬化が始まらないので、保管性がよく、塗装を容易に行えるようになる。
また、上記実施の形態１では、スプレー塗装により絶縁性樹脂を塗布形成するものとしているが、刷毛により絶縁性樹脂を塗布形成してもよい。
【００３８】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、絶縁性樹脂３５をスプレー塗装によりコイルエンドの頂部に塗布形成するものとしているが、この実施の形態２では、絶縁性樹脂を流動浸漬方法によりコイルエンドの頂部に塗布形成するものとしている。
この実施の形態２では、図５に示されるように、固定子８０のコイルエンド群１６ｆを浸漬槽３６に貯液されている塗料に所定量浸漬させた後、引き上げ、乾燥・硬化させることにより、各接合部３４の表面を覆い、かつ、径方向に隣り合う接合部３４間の空間Ｓ３を塞ぐように絶縁性樹脂３５を形成している。
従って、絶縁性樹脂３５が余分な部位に付着しないので、マスキングを施す必要もなく、塗布作業性が向上する。
【００３９】
なお、この流動浸漬方法では、常温硬化型の一液性の塗料を用いてもよいが、ここでは高温硬化型の塗料、例えば硬化温度１５０℃、硬化後の硬度が８０度のエポキシ樹脂粉体塗料を用い、流動浸漬後、１５０℃で３０分乾燥・硬化させている。これにより、流れ率が５〜３％と粘度が高く、樹脂が垂れることがなく、空間Ｓ３を完全に塞ぐように絶縁性樹脂を塗布形成できる。また、交換硬化型であるので、分子間結合が高く、強度、耐熱性に優れた絶縁性樹脂が得られる。
【００４０】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、図４に示されるように、接合部３４が径方向に並んで２列となって周方向に配列されているものとしているが、この実施の形態３では、図６に示されるように、内周側の接合部３４と外周側の接合部３４とが周方向にオフセットされて千鳥状に配列され、図６に矢印で示されるように、径方向からスプレー塗装して各接合部３４に絶縁性樹脂を塗布するものとしている。
この場合、接合部３４が千鳥状に配列されているので、絶縁性樹脂が各接合部３４の周りを確実に覆って形成され、絶縁信頼性が高められる。
なお、この実施の形態３においても、周方向に隣り合う接合部３４間の空間を確保した上で、図６に示される空間Ｓ４を絶縁性樹脂で塞ぐようにしてもよい。
また、この時、回転子の回転方向に傾斜した通風路を形成するように、接合部３４周りを覆うように形成された絶縁性樹脂間を絶縁性樹脂で塞ぐことで、ファンによる冷却風の通風抵抗の増大を抑えることができ、更なる騒音低減効果が得られるとともに、冷却風の整流効果も得られ冷却性も向上する。
【００４１】
実施の形態４．
この実施の形態４では、図７に示されるように、円形断面を有するコイル片３３を用いて固定子コイルを作製している。なお、この実施の形態４では、扁平断面を有するコイル片３０に代えて円形断面を有するコイル片３３を用いている点を除いて、上記実施の形態３と同様に構成されている。
従って、この実施の形態４においても、上記実施の形態３と同様の効果が得られる。
【００４２】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５に係る交流発電機の固定子をリヤ側から見た斜視図である。
図８において、絶縁性樹脂３５が、リヤ側のコイルエンド群１６ｒを構成する各コイルエンドの頂部、即ち各コイル片３０のターン部３０ｂの頂部の表面を覆うように塗布されている。さらに、絶縁性樹脂３５が、径方向に隣り合うターン部３０ｂの頂部間の空間を塞ぐように塗布されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。つまり、フロント側のコイルエンド群１６ｆを構成する各コイルエンドの頂部、即ち接合部３４の表面を覆うように、かつ、径方向に隣り合う接合部３４間の空間を塞ぐように絶縁性樹脂３５が塗布されている。
【００４３】
従って、この実施の形態５においては、フロント側のコイルエンド群１６ｆを構成する各コイルエンドにおける電気導体の露出がなくなるとともに、折り曲げ成形されたターン部３０ｂの頂部に発生する絶縁被膜の損傷部が絶縁性樹脂３５で覆われるので、リヤ側のコイルエンド群１６ｒを構成する各コイルエンドにおける電気導体の露出もなくなる。
そこで、リヤ側のコイルエンド群１６ｒにおいても、電食によるコイルの浸食が抑えられ、その分信頼性が向上される。
また、リヤ側のコイルエンド群１６ｒにおいても、ターン部３０ｂが確実に絶縁されるので、振動や外力によって変位が加わっても、ターン部３０ｂ間のショートが防止される。これにより、レアショートに起因する固定子と回転子７との間のエアギャップにおける磁束波形の乱れがなくなり、つまりレアショートに起因する磁気吸引力の増大が抑えられるので、過大な電磁音が発生しなくなる。
また、周方向に隣り合うターン部３０ｂ間の空間が確保され、冷却風が該空間を流通するので、固定子コイル１６の冷却性を損なうことがない。
また、径方向に隣り合うターン部３０ｂ間の空間を塞ぐように絶縁性樹脂３５が設けられているので、コイルエンド群１６ｒを構成するコイルエンドの剛性が高められる。さらに、径方向に隣り合うターン部３０ｂ間の空間における冷却風の干渉がなくなり、不快な風騒音の高周波成分が低減される。
【００４４】
実施の形態６．
上記実施の形態１〜５では、短尺のＵ字状のコイル片３０、３３を用いて作製した固定子コイルに適用するものとしているが、この実施の形態６では、長尺の素線を用いて作製した固定子コイルに適用するものである。
図９はこの発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子を示す斜視図であり、図中渡り結線等の結線部は説明の便宜上省略している。
図９において、固定子８１は、軸方向に延びるスロット５０ａ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成る固定子コア５０と、固定子コア５０に巻装された固定子コイル５１と、スロット５０ａ内に配設されて固定子コア５０と固定子コイル５１との絶縁を確保するインシュレータ５２とを備えている。そして、固定子コイル５１は、固定子コア５０のフロント側およびリヤ側に延出するコイルエンド群５１ｆ、５１ｒを有し、絶縁性樹脂３５がコイルエンド群５１ｆ、５１ｒを構成する各コイルエンドの頂部の表面を覆うように、かつ、径方向に隣り合うコイルエンドの頂部間の空間を塞ぐように設けられている。なお、周方向に隣り合うコイルエンド間の空間は確保されている。
また、固定子コイル５１は、径方向に２列に配設された２組の巻線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂを備えている。各巻線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂは、１本の素線４０が、固定子コア５０の端面側のスロット５０ａ外で折り返されて、所定スロット数毎にスロット５０ａ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複数の巻線から構成されている。ここでは、固定子コア５０には、回転子７の磁極数（１６）に対応して、後述する３相固定子巻線５３を２組収容するように、９６本のスロット５０ａが等間隔に形成されている。また、素線４０には、例えば絶縁被覆された扁平な断面を有する銅線材の連続線が用いられる。
【００４５】
つぎに、１相分の固定子巻線群５４の巻線構造について図１０を参照して具体的に説明する。なお、図１０中、固定子コア５０の一端側の配線を実線で、他端側の配線を点線で示している。
１相分の固定子巻線群５４は、それぞれ１本の素線４０からなる第１乃至第４巻線４１〜４４から構成されている。そして、第１巻線４１は、１本の素線４０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５０ａ内の内周側から１番目の位置（１番地）と内周側から２番目の位置（２番地）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４２は、素線４０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５０ａ内の２番地と１番地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４３は、素線４０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５０ａ内の内周側から３番目の位置（３番地）と内周側から４番目の位置（４番地）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４４は、素線４０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５０ａ内の４番地と３番地とを交互に採るように波巻きして構成されている。
これにより、第１乃至第４巻線４１〜４４は、それぞれ、１本の素線４０を６スロット毎にスロット５０ａ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巻装されてなる１ターンの巻線を構成している。そして、各スロット５０ａ内には、素線４０が扁平な断面（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。
【００４６】
そして、固定子コア５０の一端側において、スロット番号の１番の２番地から延出する第２巻線４２の端部４２ａと、スロット番号の９１番の３番地から延出する第４巻線４４の端部４４ｂとが接合され、さらにスロット番号の１番の４番地から延出する第４巻線４４の端部４４ａと、スロット番号の９１番の１番地から延出する第２巻線４２の端部４２ｂとが接合されて、２ターンの巻線が形成されている。
また、固定子コア５０の他端側において、スロット番号の１番の１番地から延出する第１巻線４１の端部４１ａと、スロット番号の９１番の４番地から延出する第３巻線４３の端部４３ｂとが接合され、さらにスロット番号の１番の３番地から延出する第３巻線４３の端部４３ａと、スロット番号の９１番の２番地から延出する第１巻線４１の端部４１ｂとが接合されて、２ターンの巻線が形成されている。
【００４７】
さらに、スロット番号の６１番の３番地と６７番の４番地とから固定子コア５０の一端側に延出する第３巻線４３の素線４０の部分が切断され、スロット番号の６７番の３番地と７３番の４番地とから固定子コア５０の一端側に延出する第４巻線４４の素線４０の部分が切断される。そして、第３巻線４３の切断端４３ｃと第４巻線４４の切断端４４ｃとが接合されて、第１乃至第４巻線４１〜４４を直列接続してなる４ターンの１相分の固定子巻線群５４が形成されている。
なお、第３巻線４３の切断端４３ｃと第４巻線４４の切断端４４ｃとの接合部が渡り結線接続部となり、第３巻線４３の切断端４３ｄと第４巻線４４の切断端４４ｄとがそれぞれ中性点（Ｎ）および口出し線（Ｏ）となる。
同様にして、素線４０が巻装されるスロット５０ａを１つづつずらして６相分の固定子巻線群５４が形成されている。そして、図１１に示されるように、固定子巻線群５４が３相分づつ星型結線されて２組の３相固定子巻線５３を形成し、各３相固定子巻線５３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。
【００４８】
ここで、第１乃至第４巻線４１〜４４を構成するそれぞれの素線４０は、１つのスロット５０ａから固定子コア５０の端面側に延出し、折り返されて６スロット離れたスロット５０ａに入るように波巻きに巻装されている。そして、それぞれの素線５０は、６スロット毎に、スロット深さ方向（径方向）に関して、内層と外相とを交互に採るように巻装されている。そして、第１巻線４１と第２巻線４２とは電気角で１８０°ずれて反転巻装されている。同様に、第３巻線４３と第４巻線４４とは電気角で１８０°ずれて反転巻装されている。
固定子コア５０の端面側に延出して折り返された素線４０のターン部４０ａがコイルエンドを形成している。そこで、固定子コア５０の両端において、ほぼ同一形状に形成されたターン部４０ａが周方向に、かつ、径方向に互いに離間して、２列となって周方向に整然と配列されてフロント側およびリヤ側のコイルエンド群５１ｆ、５１ｒを形成している。
【００４９】
ついで、固定子８１の組立方法について図１２乃至図１９を参照しつつ具体的に説明する。
まず、図１２に示されるように、１２本の長尺の素線４０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１３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１４に示される素線アッセンブリ６０Ａを作製する。さらに、同様にして、図１５に示されるように、渡り結線および口出し線を有する素線アッセンブリ６０Ｂを作製する。
なお、各素線４０は、図１６に示されるように、ターン部４０ａで連結された直線部４０ｂ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４０ｂが、ターン部４０ａにより、素線４０の幅（Ｗ）分ずらされている。素線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂは、このようなパターンに形成された２本の素線４０を図１７に示されるように６スロットピッチずらして直線部４０ｂ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４０の端部が素線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂの両端の両側に６本づつ延出されている。また、コイルエンドを構成するターン部４０ａが素線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂの両側部に整列されて配列されている。
また、台形形状のスロット４６ａが所定のピッチ（電気角で３０°）で形成された磁性材料のＳＰＣＣ材を所定枚数積層し、その外周部をレーザ溶接して、図１８に示されるように、直方体の積層鉄心４６を作製する。
【００５０】
そして、図１９の（ａ）に示されるように、インシュレータ５２が積層鉄心４６のスロット４６ａに装着され、２つの素線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂの各直線部を各スロット４６ａ内に重ねて押し入れる。これにより、図１９の（ｂ）に示されるように、２つの素線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂが積層鉄心４６に装着される。この時、素線４０の直線部４０ｂは、インシュレータ５２により積層鉄心４６と絶縁されてスロット４６ａ内に径方向に４本並んで収納されている。そして、２つの素線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂは、重なって積層鉄心４６に装着されている。
ついで、積層鉄心４６を丸め、その端面同士を当接させて溶接し、図１９の（ｃ）に示されるように、円筒状の固定子鉄心５０を得る。積層鉄心４６を丸めることにより、スロット４６ａ（固定子鉄心のスロット５０ａに相当）は略矩形断面形状となり、その開口部（スロット５０ａの開口部に相当）は直線部４０ｂのスロット幅方向寸法より小さくなる。そして、図１０に示される結線方法に基づいて、各素線４０の端部同士を結線して固定子巻線群５４を形成する。
その後、このように作製された固定子のコイルエンド群５１ｆを浸漬槽３６に貯液されている塗料に所定量浸漬させ、ついでコイルエンド群５１ｒを浸漬槽３６に貯液されている塗料に所定量浸漬させた後、引き上げ、乾燥・硬化させることにより、各ターン部４０ａの頂部の表面を覆い、かつ、径方向に隣り合うターン部４０ａの頂部間の空間を塞ぐように絶縁性樹脂３５を形成し、図９に示される固定子８１を得る。
【００５１】
このように、この実施の形態６によれば、コイルエンド群５１ｆ、５１ｒを構成するコイルエンド、即ちターン部４０ａの頂部の表面が絶縁性樹脂３５により覆われているので、素線４０を折り曲げ成形する際にターン部４０ａの頂部の絶縁被膜が損傷していても、素線４０の銅材、即ち電気導体の露出が絶縁性樹脂３５により防止される。また、径方向に隣り合うターン部４０ａの頂部間の空間が絶縁性樹脂３５により塞がれているとともに、周方向に隣り合うターン部４０ａ間の空間が確保されている。
従って、この実施の形態６においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００５２】
また、この実施の形態６では、固定子コイル５１は、１本の素線４０が、固定子コア５０の端面側のスロット５０ａ外で折り返されて、６スロット毎にスロット５０ａ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巻装されてなる第１乃至第４巻線４１〜４４を有している。そして、第１巻線４１（第３巻線４３）を１スロットピッチで６本配列して構成された第１巻線群と、第１巻線４１（第３巻線４３）に対して電気角で１８０°ずれて反転巻装された第２巻線４２（第４巻線４４）を１スロットピッチで６本配列して構成された第２巻線群との対で構成された２組の巻線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂを用いている。そして、２組の巻線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂが固定子コア５０に径方向に２列に巻装されている。
【００５３】
そこで、１本の素線４０から１ターンの巻線を形成しているので、多数本のＵ字状のコイル片３０から１ターンの巻線を形成する上記実施の形態１に比べて、接合箇所が著しく削減され、固定子の生産性を向上させることができるとともに、溶接による電気導体の軟化がなく、固定子としての剛性が高くなり、磁気騒音を低減できる。
また、ターン部４０ａによりコイルエンド群５１ｒを構成しているので、コイル片３０の開放端３０ｃ同士を接合してコイルエンド群１６ｒを構成する上記実施の形態１に比べて、コイルエンド群５１ｒの固定子コア５０の端面からの突出高さを低くできる。これにより、コイルエンド群５１ｒ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でき、さらにコイルの漏れリアクタンスが減少し、出力・効率が向上される。
また、巻線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂを固定子コア５０に２列に巻装することで、６相分の固定子巻線群５４が固定子コア５０に巻装されることになり、組立性を著しく向上させることができる。
【００５４】
また、ターン部４０ａが径方向に２列に並んで周方向に配列されているので、コイルエンド群５１ｆ、５１ｒを構成するターン部４０ａがそれぞれ径方向に２列に分散されてコイルエンド群５１ｆ、５１ｒの固定子コア５０の端面からの延出高さが低くなる。これにより、コイルエンド群５１ｆ、５１ｒ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、各ターン部４０ａは容易に略同一形状に形成できるので、ともにターン部４０ａにより構成されているコイルエンド群５１ｆ、５１ｒを略同一形状に形成できる。これにより、コイルエンド群５１ｆ、５１ｒの内径側端面における周方向の凹凸が少なくなり、回転子７とコイルエンド群５１ｆ、５１ｒとの間で発生する風騒音を低減される。また、フロント側およびリヤ側の漏れインダクタンスが等しくなり、安定した出力が得られる。さらに、各ターン部４０ａにおける放熱性が等しくなり、さらにはコイルエンド群５１ｆ、５１ｒにおける放熱性が同等となり、固定子コイル５１の冷却性が向上される。
【００５５】
なお、上記各実施の形態では、固定子コイルの各相の巻線が４ターンのものについて説明しているが、この発明は各相の巻線が４ターンのものに限定されるものではなく、例えば２ターンでも６ターンでもよい。
また、この発明は、絶縁性樹脂３５でコイルエンドの頂部表面を覆うように絶縁性樹脂３５を塗布形成しているので、コイルエンド間の距離が狭くなる多スロット数の固定子コアに適用するほど、その効果が大きくなる。
【００５６】
【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。
【００５７】
この発明によれば、軸方向に延びるスロットが周方向に所定ピッチで複数形成された円筒状の固定子コアと、上記固定子コアに巻装された固定子コイルとを備えた交流発電機の固定子において、上記固定子コイルは、複数の巻線を有し、上記複数の巻線のそれぞれは、絶縁被覆された素線が、所定スロット数離れた上記スロット内にスロット深さ方向に関して異なる層となるように収納され、かつ、所定スロット数離れた上記スロット内の異なる層同士をスロット外で直列に接続して上記固定子コアに巻装されたもので、所定スロット数離れた上記スロット内の異なる層同士をスロット外で直列に接続する接続パターンによって形成されたコイルエンドが周方向に整列して互いに離間して配列されて上記固定子コイルの両コイルエンド群を構成し、上記両コイルエンド群の少なくとも一方のコイルエンド群を構成する各コイルエンドの頂部表面を覆うように絶縁性樹脂が塗布形成され、かつ、周方向に隣り合う上記コイルエンド間に通風空間が確保されているので、コイルエンド群の冷却性を低下させることなく、信頼性および性能を向上させることができる交流発電機の固定子が得られる。
【００５８】
また、上記両コイルエンド群は、それぞれ、上記コイルエンドが上記固定子コアに径方向に２列に並んで周方向に配列されて構成されているので、コイルエンド群の軸方向長さを低く抑えることができる。
【００５９】
また、上記コイルエンドの頂部が千鳥状に配列されているので、コイルエンドの頂部表面を確実に覆うように絶縁性樹脂を塗布形成できる。
【００６０】
また、上記固定子コアの径方向に隣接する上記コイルエンドの頂部間が上記絶縁性樹脂で塞がれているので、コイルエンド群の剛性が高くなり、磁気騒音を低減することができる。
【００６１】
また、上記素線が扁平な断面形状に形成されているので、コイルエンドの頂部表面に絶縁性樹脂を均一な膜厚に形成でき、絶縁信頼性を高めることができる。
【００６２】
また、上記絶縁性樹脂は、塗装により上記コイルエンドの頂部に形成されているので、周方向に隣り合うコイルエンド間に通風空間を容易に形成することができる。
【００６３】
また、上記絶縁性樹脂は、スプレー塗装により上記コイルエンドの頂部に形成されているので、塗装設備が簡便となり、絶縁性樹脂を安価に形成できる。
【００６４】
また、上記絶縁性樹脂は、流動浸漬方法により上記コイルエンドの頂部に形成されているので、マスキングが不要となり、絶縁性樹脂の塗布作業性が向上される。
【００６５】
また、上記絶縁性樹脂は、乾燥および硬化時に、上記コイルエンドの頂部から頂部以外の上記素線の部分に浸透付着しないような所定の粘度を有したエポキシ樹脂を主剤とした樹脂を用いたので、周方向に隣り合うコイルエンド間の通風空間が確保され、冷却性の低下を抑えることができる。
【００６６】
また、上記絶縁性樹脂として、常温硬化型の一液性のものを用いたので、乾燥炉が不要となり、絶縁性樹脂を安価に形成できる。
【００６７】
また、上記絶縁性樹脂として、常温硬化型の二液性のものを用いたので、塗液の保管性がよく、塗装を容易に行えるようになる。
【００６８】
上記絶縁性樹脂として、高温硬化型のエポキシ樹脂粉体塗料を用いたので、強度および耐熱性に優れた絶縁性樹脂が得られる。
【００６９】
また、上記素線は、絶縁被覆された電気導体が略Ｕ字状に成形されたコイル片からなり、上記複数の巻線のそれぞれは、上記コイル片が所定スロット数離れた上記スロット内にそれぞれスロット深さ方向に関して異なる層となるように挿入され、所定スロット数離れたスロットから延出するコイル片の開放端同士が接続されるべく互いに周方向に屈曲されて接合されて構成されているので、円筒状の固定子コアを作製した後、コイル片を固定子コアに挿入して固定子コイルを作製でき、固定子の製造が容易となる。
【００７０】
また、上記コイル片は、Ｕ字状のターン部が上記固定子コアの一方の端部側から上記スロットに挿入されているので、各コイルエンド群を構成するコイルエンドが略同一形状となり、コイルエンドの配列性が高められる。
【００７１】
また、上記素線は、絶縁被覆された電気導体からなる連続線であるので、コイルエンドが連続線のターン部となり、コイルエンド群の軸方向高さを低くすることができる。
【００７２】
また、上記複数の巻線は、絶縁被覆された１本の素線を、上記固定子コアの端面側の上記スロット外で折り返し、上記所定のスロット数毎に上記スロット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巻装して構成された１ターンの第１巻線が、１スロットピッチで上記所定のスロット数と同じ本数分配列されてなる第１巻線群と、上記素線を、上記固定子コアの端面側の上記スロット外で折り返し、上記所定のスロット数毎に上記スロット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、かつ、上記第１巻線と電気角で１８０°ずらして反転巻装して構成された１ターンの第２巻線が、１スロットピッチで上記所定のスロット数と同じ本数分配列されてなる第２巻線群との対で構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ているので、各相の巻線のターン数が多い固定子コイルにも巻線アッセンブリの組数を増やすことで簡易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る交流発電機の固定子をフロント側から見た部分斜視図である。
【図２】 この車両用交流発電機の固定子をフロント側から見た部分拡大図である。
【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態１に係る交流発電機の固定子における絶縁性樹脂の塗布方法を説明する模式図である。
【図５】 この発明の実施の形態２に係る交流発電機の固定子における絶縁性樹脂の塗装方法を説明する模式図である。
【図６】 この発明の実施の形態３に係る交流発電機の固定子における接合部の配列を説明する要部平面図である。
【図７】 この発明の実施の形態４に係る交流発電機の固定子をフロント側から見た部分斜視図である。
【図８】 この発明の実施の形態５に係る交流発電機の固定子をリヤ側から見た部分斜視図である。
【図９】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子を示す斜視図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイルの１相分の結線状態を説明する平面図である。
【図１１】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子の回路図である。
【図１２】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイルを構成する巻線群の製造工程を説明する図である。
【図１３】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイルを構成する巻線群の製造工程を説明する図である。
【図１４】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイル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１５】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイル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１６】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイルを構成する素線の要部を示す斜視図である。
【図１７】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイルを構成する素線の配列を説明する図である。
【図１８】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コアを構成する積層鉄心を示す斜視図である。
【図１９】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子の製造工程を説明する工程断面図である。
【図２０】 従来の車両用交流発電機の構成を示す側面図である。
【図２１】 従来の車両用交流発電機の固定子の要部をフロント側から見た斜視図である。
【図２２】 従来の車両用交流発電機の固定子の製造工程を説明する工程断面図である。
【図２３】 図２２に示される従来の固定子の部分拡大図である。
【図２４】 図２２に示される従来の固定子における固定子コイルの接合部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１５、５０ 固定子コア、１５ａ、５０ａ スロット、１６、５１ 固定子コイル、１６ｆ、５１ｆ フロント側のコイルエンド群、１６ｒ、５１ｒ リヤ側のコイルエンド群、３０ コイル片（素線）、３０ｂ ターン部、３５ 絶縁性樹脂、４０ 素線、４０ａ ターン部、４１ 第１の巻線、４２ 第２の巻線、４３ 第３の巻線、４４ 第４の巻線、６０Ａ、６０Ｂ 巻線アッセンブリ、８０、８１ 固定子。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば内燃機関により駆動される交流発電機の固定子に関し、特に、乗用車、トラック等の乗り物に搭載される車両用交流発電機の固定子構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２０は従来の車両用交流発電機を示す断面図である。
図２０において、車両用交流発電機は、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から構成されるケース３と、このケース３内に回転自在に設けられ、一端部にプーリ４が固着されたシャフト６と、このシャフト６に固着されたランドル型の回転子７と、この回転子７の両端部にそれぞれ固着されたファン５と、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た固定子８と、シャフト６の他端部に固着されて回転子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、これらのブラシ１０を収納するブラシホルダ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に接着されて固定子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。
【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とを備えている。そして、一対のポールコア２０、２１は、鉄製で、それぞれ爪状磁極２２、２３が外周縁に周方向に等角ピッチで突設され、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。
固定子８は、固定子コア１５と、この固定子コア１５に巻回され、回転子７の回転に伴い回転子コイル１３からの磁束の変化により交流が生じる固定子コイル１６とを備えている。
【０００４】
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。これにより、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。
【０００５】
ここで、回転子コイル１３、固定子コイル１６、整流器１２およびレギュレータ１８は、発電中、常に発熱している。そして、定格出力電流１００Ａクラスの発電機において、温度的に高い回転ポイントで、それぞれ、６０Ｗ、５００Ｗ、１２０Ｗ、６Ｗの発生熱量がある。
これらの発電により発生する熱を冷却するために、吸気孔１ａ、２ａがフロントブラケット１およびリヤブラケット２の軸方向の端面に設けられ、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コイル１６のフロント側およびリヤ側のコイルエンド群１６ｆ、１６ｒの径方向外側に対向して設けられている。
【０００６】
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コイル１６のリヤ側のコイルエンド群１６ｒ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コイル１６のフロント側のコイルエンド群１６ｆを冷却し、排気孔１ｂより外部に排出される。
【０００７】
つぎに、固定子コイル１６の巻装方法について図２２を参照しつつ説明する。なお、図２２では、便宜上１ターンのコイルの巻装方法を示している。
固定子コイル１６は、絶縁被覆された扁平な断面を有する短尺な電気導体、例えば銅材からなる複数のコイル片３０（素線）を直列に接続して構成されている。各コイル片３０は、一対の直線部３０ａをＶ字状のターン部３０ｂで連結してなる略Ｕ字状に成形されている。
コイル片３０は、３スロット離れた各組のスロット１５ａに２本ずつリヤ側から挿入されている。この時、各スロット１５ａには、４本の直線部３０ａが径方向に１列に並んで収納されている。そして、内周側の各コイル片３０は、３スロット離れた一方のスロット１５ａの内周側から１番目の位置（以降、１番地という）と、他方のスロット１５ａの内周側から２番目の位置（以降、２番地という）とに挿入され、外周側の各コイル片３０は、３スロット離れた一方のスロット１５ａの内周側から３番目の位置（以降、３番地という）と、他方のスロット１５ａの内周側から４番目の位置（以降、４番地という）とに挿入されている。即ち、各コイル片３０は、３スロット離れた各組のスロット１５ａ内に異なる層となるように収納されている。
【０００８】
ついで、各コイル片３０のフロント側に延出した開放端３０ｃ側がスロット１５ａの溝方向に対して一定の角度をなすように外開き状（周方向の外側）に曲げられ、さらに各開放端３０ｃが固定子コア１５の軸方向と同一方向に延長するように曲げられる。そして、各コイル片３０のターン部３０ｂの頂部が同じ高さとなるように位置決めされた状態で、スロット１５ａ内の１番地からフロント側に延出したコイル片３０の開放端３０ｃと、３スロット離れたスロット１５ａ内の２番地からフロント側に延出したコイル片３０の開放端３０ｃとが径方向に重ねられ、溶接により接合される。これにより、３スロット毎のスロット１５ａからなる第１スロット群に収納されている複数のコイル片３０を直列に接続してなる２本の内周側コイルが得られる。
同様に、スロット１５ａ内の３番地からフロント側に延出したコイル片３０の開放端３０ｃと、３スロット離れたスロット１５ａ内の４番地からフロント側に延出したコイル片３０の開放端３０ｃとが径方向に重ねられ、溶接により接合される。これにより、３スロット毎のスロット１５ａからなる第１スロット群に収納されている複数のコイル片３０を直列に接続してなる２本の外周側コイルが得られる。
これらの内周側および外周側コイルが直列に接続されて、４ターンの１相分のコイルが形成されている。
【０００９】
また、第１スロット群のスロット１５ａから１スロットずれたスロット１５ａからなる第２スロット群に収容されている複数のコイル片３０を同様に接続して４ターンの１相分のコイルが形成されている。さらに、第２スロット群のスロット１５ａから１スロットずれたスロット１５ａからなる第３スロット群に収容されている複数のコイル片３０を同様に接続して４ターンの１相分のコイルが形成されている。これらの３相分のコイルを交流結線して固定子コイル１６が形成されている。
このようにして、図２１に示されるように、固定子コイル１６を固定子コア１５に巻装してなる固定子８が得られる。
【００１０】
ここで、固定子コア１５のフロント側では、コイル片３０の開放端３０ｃ同士は、図２３および図２４に示されるように、予め絶縁被膜が剥離されており、径方向に重ね合わされた後、両者の接触点Ａを狙って上部よりアーク溶接されている。そして、２本のコイル片３０が開放端３０ｃの上部の溶融部３１を介して電気的に連結される。このように、３スロット離れた２つのスロット１５ａから延出し、曲げられ、さらにその開放端３０ｃ同士を接合されることによって得られる３スロット離れた２つのスッロト１５ａ内の異なる番地の電気導体を直列に接続する接続パターンによりコイルエンドを形成している。このコイルエンドが固定子コア１５の周方向に所定間隔を保って配列されてフロント側のコイルエンド群１６ｆを構成している。これにより、ファン５により遠心方向に曲げられた冷却風は、コイルエンド間の隙間からコイルエンド群１６ｆ内に入り、コイルエンドを形成する電気導体の表面に沿ってスムーズに流れ、コイルエンド群１６ｆを効果的に冷却する。
【００１１】
一方、固定子コア１５のリヤ側では、コイル片のターン部３０ｂによって得られる３スロット離れた２つのスッロト１５ａ内の異なる番地の電気導体を直列に接続する接続パターンによりコイルエンドを形成している。このコイルエンドが固定子コア１５の周方向に所定間隔を保って配列されてリヤ側のコイルエンド群１６ｒを構成している。これにより、ファン５により遠心方向に曲げられた冷却風は、コイルエンド間の隙間からコイルエンド群１６ｒ内に入り、コイルエンドを形成する電気導体の表面に沿ってスムーズに流れ、コイルエンド群１６ｒを効果的に冷却する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された固定子８を搭載した車両用交流発電機は、振動の大きいエンジンに取り付けられるので、以下に記載される不具合を発生しやすく、信頼性および性能が低下してしまうという課題があった。
まず、コイル片３０の開放端３０ｃは絶縁被膜が剥離されている。また、コイル片３０のターン部３０ｂが絶縁被覆された短尺の銅材を曲げ加工して形成されているので、ターン部３０ｂの頂部に曲げ応力が集中して絶縁被膜の損傷が発生しやすい。そして、固定子コイル１６は発電中にある電位をもち、コイルエンド群１６ｆ、１６ｒがアースであるブラケットに近接しているので、開放端３０ｃやターン部３０ｂの頂部における電気導体の露出部で電食が生じて、振動によって断線が発生する恐れがある。
また、開放端３０ｃ同士がアーク溶接により接合されているので、溶融部３１が突出形成される。つまり、溶融部３１が開放端３０ｃの端面より盛り上がり、かつ、横にはみ出すようになる。これにより、開放端３０ｃ同士の接合部間の間隔が狭くなり、振動によりレアショートする恐れがある。さらには、発電時において、レアショートが生じると、固定子電流が乱れて磁気吸引力の要因となる固定子８と回転子７との間のエアギャップにおける磁束波形も乱れる。これにより、磁気吸引力が増大して、過大な電磁音が発生してしまう。
また、振動により開放端３０ｃ同士の溶接部が外れたり、クラックが生じて接続抵抗が大きくなり、固定子コイル１６の温度が過大となる。
さらに、コイルエンド群１６ｆがファン５の冷却風吐出側に位置しているので、複雑な形状の溶融部３１が原因となり、爪状磁極２２、２３の肩部やファン５との間で発生する高次数の不快な干渉音による風騒音が生じてしまう。
【００１３】
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、コイルエンドの頂部に絶縁性樹脂を塗布して電気導体の露出をなくし、コイルエンド群の冷却性を低下させることなく、信頼性および性能を向上させることができる交流発電機の固定子を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る交流発電機の固定子は、軸方向に延びるスロットが周方向に所定ピッチで複数形成された円筒状の固定子コアと、上記固定子コアに巻装された固定子コイルとを備えた交流発電機の固定子において、上記固定子コイルは、複数の巻線を有し、上記複数の巻線のそれぞれは、絶縁被覆された素線が、所定スロット数離れた上記スロット内にスロット深さ方向に関して異なる層となるように収納され、かつ、所定スロット数離れた上記スロット内の異なる層同士をスロット外で直列に接続して上記固定子コアに巻装されたもので、所定スロット数離れた上記スロット内の異なる層同士をスロット外で直列に接続する接続パターンによって形成されたコイルエンドが周方向に整列して互いに離間して配列されて上記固定子コイルの両コイルエンド群を構成し、上記両コイルエンド群の少なくとも一方のコイルエンド群を構成する各コイルエンドの頂部表面を覆うように絶縁性樹脂が塗布形成され、かつ、周方向に隣り合う上記コイルエンド間に通風空間が確保されているものである。
【００１５】
また、上記両コイルエンド群は、それぞれ、上記コイルエンドが上記固定子コアに径方向に２列に並んで周方向に配列されて構成されているものである。
【００１６】
また、上記コイルエンドの頂部が千鳥状に配列されているものである。
【００１７】
また、上記固定子コアの径方向に隣接する上記コイルエンドの頂部間が上記絶縁性樹脂で塞がれているものである。
【００１８】
また、上記素線が扁平な断面形状に形成されているものである。
【００１９】
また、上記絶縁性樹脂は、塗装により上記コイルエンドの頂部に形成されているものである。
【００２０】
また、上記絶縁性樹脂は、スプレー塗装により上記コイルエンドの頂部に形成されているものである。
【００２１】
また、上記絶縁性樹脂は、流動浸漬方法により上記コイルエンドの頂部に形成されているものである。
【００２２】
また、上記絶縁性樹脂は、乾燥および硬化時に、上記コイルエンドの頂部から頂部以外の上記素線の部分に浸透付着しないような所定の粘度を有したエポキシ樹脂を主剤とした樹脂を用いたものである。
【００２３】
また、上記絶縁性樹脂として、常温硬化型の一液性のものを用いたものである。
【００２４】
また、上記絶縁性樹脂として、常温硬化型の二液性のものを用いたものである。
【００２５】
上記絶縁性樹脂として、高温硬化型のエポキシ樹脂粉体塗料を用いたものである。
【００２６】
また、上記素線は、絶縁被覆された電気導体が略Ｕ字状に成形されたコイル片からなり、上記複数の巻線のそれぞれは、上記コイル片が所定スロット数離れた上記スロット内にそれぞれスロット深さ方向に関して異なる層となるように挿入され、所定スロット数離れたスロットから延出するコイル片の開放端同士が接続されるべく互いに周方向に屈曲されて接合されて構成されているものである。
【００２７】
また、上記コイル片は、Ｕ字状のターン部が上記固定子コアの一方の端部側から上記スロットに挿入されているものである。
【００２８】
また、上記素線は、絶縁被覆された電気導体からなる連続線である。
【００２９】
また、上記複数の巻線は、絶縁被覆された１本の素線を、上記固定子コアの端面側の上記スロット外で折り返し、上記所定のスロット数毎に上記スロット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巻装して構成された１ターンの第１巻線が、１スロットピッチで上記所定のスロット数と同じ本数分配列されてなる第１巻線群と、上記素線を、上記固定子コアの端面側の上記スロット外で折り返し、上記所定のスロット数毎に上記スロット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、かつ、上記第１巻線と電気角で１８０°ずらして反転巻装して構成された１ターンの第２巻線が、１スロットピッチで上記所定のスロット数と同じ本数分配列されてなる第２巻線群との対で構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ているものである。
【００３０】
【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に係る交流発電機の固定子をフロント側から見た部分斜視図、図２はこの車両用交流発電機の固定子をフロント側から見た部分拡大図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。なお、各図において、図２０乃至図２４に示される従来の固定子と同一部分は同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３１】
各図において、耐熱２００℃のエポキシ樹脂を主成分とする絶縁性樹脂３５がコイル片３０の開放端３０ｃ同士の接合部３４、即ち溶融部３１および各開放端３０ｃの絶縁被膜剥離部の表面を覆うように塗布されている。さらに、絶縁性樹脂３５が径方向に隣り合う開放端３０ｃ同士の接合部３４間の空間Ｓ３を塞ぐように塗布されている。
なお、他の構成は従来の固定子８と同様に構成されている。
【００３２】
このように構成された固定子８０では、絶縁性樹脂３５の膜厚が、開放端３０ｃ同士の接合部３４の表面に均等に約６０μｍを確保されている。これにより、絶縁性樹脂３５を塗布する前は、周方向に隣り合う開放端３０ｃ同士の接合部３４間の空間Ｓ２（図２１参照）が２〜３ｍｍに設定されているので、これから１２０μｍを引いた値の距離空間が通風空間Ｓ１として確保されている。
また、開放端３０ｃ同士の接合部３４表面の絶縁性樹脂３５の膜厚を確保するためと、径方向に隣り合う開放端３０ｃ同士の接合部３４間を絶縁性樹脂３５で塞ぐため、塗布する絶縁性樹脂３５を所定の粘度に調整している。すなわち、乾燥および硬化時に接合部以外のコイル片３０の部分に浸透付着しないような所定の粘度を有したエポキシ樹脂を主剤とする絶縁性樹脂３５を用いている。
【００３３】
ついで、絶縁性樹脂３５の塗布方法について図４を参照しつつ説明する。
絶縁性樹脂３５として、常温硬化型の一液性の塗料、例えばエポキシ樹脂塗料を基材とし、シンナー含有比５０％に希釈した速乾性の塗料（１５〜２５秒で乾燥するもの）を用いた。
そして、各接合部３４を除くコイル片３０の部分、さらには固定子コア１５の部分にマスキングを施す。その後、固定子コイル１６のコイルエンド群１６ｆに対して、図４に矢印で示されるように、塗料を径方向から吹き付けるスプレー塗装を行った。
ここで、径方向からのスプレー塗装では、各接合部３４の空間Ｓ３に面する側面に絶縁性樹脂３５が付着しにくいが、径方向に隣り合う接合部３４間の空間Ｓ３は１ｍｍ程度であるので、絶縁性樹脂３５は容易に空間Ｓ３を塞ぐように塗布される。なお、空間Ｓ３が絶縁性樹脂３５で十分に塞がれないよう場合には、別途スプレー塗装を行って空間Ｓ３を絶縁性樹脂３５で塞ぐようにすればよい。
【００３４】
このように、この実施の形態１によれば、絶縁性樹脂３５がフロント側のコイルエンド群１６ｆを構成する各コイルエンドの頂部である開放端３０ｃ同士の接合部３４、即ち溶融部３１および開放端３０ｃの絶縁被膜剥離部の表面を覆うように塗布されているので、フロント側のコイルエンド群１６ｆを構成する各コイルエンドにおける電気導体の露出がなくなる。
そこで、腐蝕テストにおける電蝕によって出力が落ちる時間が、従来の固定子８に比べて２倍まで延長することができた。
従って、振動に起因する断線の発生が抑えられ、信頼性を向上させることができる。
また、接合部３４が確実に絶縁されるので、振動や外力によって変位が加わっても、接合部３４間のショートが防止される。そこで、レアショートに起因する固定子８０と回転子７との間のエアギャップにおける磁束波形の乱れがなくなり、つまりレアショートに起因する磁気吸引力の増大が抑えられるので、過大な電磁音が発生しなくなる。
【００３５】
また、周方向に隣り合う接合部３４間の空間Ｓ２が確保され、冷却風が該空間Ｓ２を流通するので、固定子コイル１６の冷却性を損なうことがない。
また、径方向に隣り合う接合部３４間の空間Ｓ３を塞ぐように絶縁性樹脂３５が設けられているので、コイルエンド群１６ｆを構成するコイルエンドの剛性が高められる。従って、振動により開放端３０ｃ同士の接合部３４が外れたり、クラックが生じて接続抵抗が大きくなることが抑えられ、固定子コイル１６の過大な温度上昇がなくなる。さらに、径方向に隣り合う接合部３４間の空間Ｓ３における冷却風の干渉がなくなり、不快な風騒音の高周波成分が低減される。
【００３６】
また、常温硬化型の一液性の塗料を用いているので、乾燥炉等が不要となり、絶縁性樹脂３５を安価に形成できる。
また、設備的に簡便なスプレー塗装により絶縁性樹脂３５を塗布しているので、絶縁性樹脂３５を安価に形成できる。
また、コイルエンド群１６ｆに塗料を径方向からスプレー塗装しているので、樹脂が冷却風の流れと同じように流れて接合部３４の表面に付着し、絶縁性樹脂３５を均一な膜厚に形成できる。
さらに、コイル片３０が扁平な断面形状に形成されているので、円形断面を有するコイル片に比べて、絶縁性樹脂３５が接合部３４の表面に均一な膜厚に容易に形成でき、絶縁信頼性を高めることができる。
【００３７】
なお、上記実施の形態１では、常温硬化型の一液性の塗料を用いるものとしているが、常温硬化型の二液性の塗料を用いてもよい。この場合、二液混合するまで硬化が始まらないので、保管性がよく、塗装を容易に行えるようになる。
また、上記実施の形態１では、スプレー塗装により絶縁性樹脂を塗布形成するものとしているが、刷毛により絶縁性樹脂を塗布形成してもよい。
【００３８】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、絶縁性樹脂３５をスプレー塗装によりコイルエンドの頂部に塗布形成するものとしているが、この実施の形態２では、絶縁性樹脂を流動浸漬方法によりコイルエンドの頂部に塗布形成するものとしている。
この実施の形態２では、図５に示されるように、固定子８０のコイルエンド群１６ｆを浸漬槽３６に貯液されている塗料に所定量浸漬させた後、引き上げ、乾燥・硬化させることにより、各接合部３４の表面を覆い、かつ、径方向に隣り合う接合部３４間の空間Ｓ３を塞ぐように絶縁性樹脂３５を形成している。
従って、絶縁性樹脂３５が余分な部位に付着しないので、マスキングを施す必要もなく、塗布作業性が向上する。
【００３９】
なお、この流動浸漬方法では、常温硬化型の一液性の塗料を用いてもよいが、ここでは高温硬化型の塗料、例えば硬化温度１５０℃、硬化後の硬度が８０度のエポキシ樹脂粉体塗料を用い、流動浸漬後、１５０℃で３０分乾燥・硬化させている。これにより、流れ率が５〜３％と粘度が高く、樹脂が垂れることがなく、空間Ｓ３を完全に塞ぐように絶縁性樹脂を塗布形成できる。また、交換硬化型であるので、分子間結合が高く、強度、耐熱性に優れた絶縁性樹脂が得られる。
【００４０】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、図４に示されるように、接合部３４が径方向に並んで２列となって周方向に配列されているものとしているが、この実施の形態３では、図６に示されるように、内周側の接合部３４と外周側の接合部３４とが周方向にオフセットされて千鳥状に配列され、図６に矢印で示されるように、径方向からスプレー塗装して各接合部３４に絶縁性樹脂を塗布するものとしている。
この場合、接合部３４が千鳥状に配列されているので、絶縁性樹脂が各接合部３４の周りを確実に覆って形成され、絶縁信頼性が高められる。
なお、この実施の形態３においても、周方向に隣り合う接合部３４間の空間を確保した上で、図６に示される空間Ｓ４を絶縁性樹脂で塞ぐようにしてもよい。
また、この時、回転子の回転方向に傾斜した通風路を形成するように、接合部３４周りを覆うように形成された絶縁性樹脂間を絶縁性樹脂で塞ぐことで、ファンによる冷却風の通風抵抗の増大を抑えることができ、更なる騒音低減効果が得られるとともに、冷却風の整流効果も得られ冷却性も向上する。
【００４１】
実施の形態４．
この実施の形態４では、図７に示されるように、円形断面を有するコイル片３３を用いて固定子コイルを作製している。なお、この実施の形態４では、扁平断面を有するコイル片３０に代えて円形断面を有するコイル片３３を用いている点を除いて、上記実施の形態３と同様に構成されている。
従って、この実施の形態４においても、上記実施の形態３と同様の効果が得られる。
【００４２】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５に係る交流発電機の固定子をリヤ側から見た斜視図である。
図８において、絶縁性樹脂３５が、リヤ側のコイルエンド群１６ｒを構成する各コイルエンドの頂部、即ち各コイル片３０のターン部３０ｂの頂部の表面を覆うように塗布されている。さらに、絶縁性樹脂３５が、径方向に隣り合うターン部３０ｂの頂部間の空間を塞ぐように塗布されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。つまり、フロント側のコイルエンド群１６ｆを構成する各コイルエンドの頂部、即ち接合部３４の表面を覆うように、かつ、径方向に隣り合う接合部３４間の空間を塞ぐように絶縁性樹脂３５が塗布されている。
【００４３】
従って、この実施の形態５においては、フロント側のコイルエンド群１６ｆを構成する各コイルエンドにおける電気導体の露出がなくなるとともに、折り曲げ成形されたターン部３０ｂの頂部に発生する絶縁被膜の損傷部が絶縁性樹脂３５で覆われるので、リヤ側のコイルエンド群１６ｒを構成する各コイルエンドにおける電気導体の露出もなくなる。
そこで、リヤ側のコイルエンド群１６ｒにおいても、電食によるコイルの浸食が抑えられ、その分信頼性が向上される。
また、リヤ側のコイルエンド群１６ｒにおいても、ターン部３０ｂが確実に絶縁されるので、振動や外力によって変位が加わっても、ターン部３０ｂ間のショートが防止される。これにより、レアショートに起因する固定子と回転子７との間のエアギャップにおける磁束波形の乱れがなくなり、つまりレアショートに起因する磁気吸引力の増大が抑えられるので、過大な電磁音が発生しなくなる。
また、周方向に隣り合うターン部３０ｂ間の空間が確保され、冷却風が該空間を流通するので、固定子コイル１６の冷却性を損なうことがない。
また、径方向に隣り合うターン部３０ｂ間の空間を塞ぐように絶縁性樹脂３５が設けられているので、コイルエンド群１６ｒを構成するコイルエンドの剛性が高められる。さらに、径方向に隣り合うターン部３０ｂ間の空間における冷却風の干渉がなくなり、不快な風騒音の高周波成分が低減される。
【００４４】
実施の形態６．
上記実施の形態１〜５では、短尺のＵ字状のコイル片３０、３３を用いて作製した固定子コイルに適用するものとしているが、この実施の形態６では、長尺の素線を用いて作製した固定子コイルに適用するものである。
図９はこの発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子を示す斜視図であり、図中渡り結線等の結線部は説明の便宜上省略している。
図９において、固定子８１は、軸方向に延びるスロット５０ａ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成る固定子コア５０と、固定子コア５０に巻装された固定子コイル５１と、スロット５０ａ内に配設されて固定子コア５０と固定子コイル５１との絶縁を確保するインシュレータ５２とを備えている。そして、固定子コイル５１は、固定子コア５０のフロント側およびリヤ側に延出するコイルエンド群５１ｆ、５１ｒを有し、絶縁性樹脂３５がコイルエンド群５１ｆ、５１ｒを構成する各コイルエンドの頂部の表面を覆うように、かつ、径方向に隣り合うコイルエンドの頂部間の空間を塞ぐように設けられている。なお、周方向に隣り合うコイルエンド間の空間は確保されている。
また、固定子コイル５１は、径方向に２列に配設された２組の巻線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂを備えている。各巻線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂは、１本の素線４０が、固定子コア５０の端面側のスロット５０ａ外で折り返されて、所定スロット数毎にスロット５０ａ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複数の巻線から構成されている。ここでは、固定子コア５０には、回転子７の磁極数（１６）に対応して、後述する３相固定子巻線５３を２組収容するように、９６本のスロット５０ａが等間隔に形成されている。また、素線４０には、例えば絶縁被覆された扁平な断面を有する銅線材の連続線が用いられる。
【００４５】
つぎに、１相分の固定子巻線群５４の巻線構造について図１０を参照して具体的に説明する。なお、図１０中、固定子コア５０の一端側の配線を実線で、他端側の配線を点線で示している。
１相分の固定子巻線群５４は、それぞれ１本の素線４０からなる第１乃至第４巻線４１〜４４から構成されている。そして、第１巻線４１は、１本の素線４０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５０ａ内の内周側から１番目の位置（１番地）と内周側から２番目の位置（２番地）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４２は、素線４０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５０ａ内の２番地と１番地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４３は、素線４０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５０ａ内の内周側から３番目の位置（３番地）と内周側から４番目の位置（４番地）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４４は、素線４０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５０ａ内の４番地と３番地とを交互に採るように波巻きして構成されている。
これにより、第１乃至第４巻線４１〜４４は、それぞれ、１本の素線４０を６スロット毎にスロット５０ａ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巻装されてなる１ターンの巻線を構成している。そして、各スロット５０ａ内には、素線４０が扁平な断面（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。
【００４６】
そして、固定子コア５０の一端側において、スロット番号の１番の２番地から延出する第２巻線４２の端部４２ａと、スロット番号の９１番の３番地から延出する第４巻線４４の端部４４ｂとが接合され、さらにスロット番号の１番の４番地から延出する第４巻線４４の端部４４ａと、スロット番号の９１番の１番地から延出する第２巻線４２の端部４２ｂとが接合されて、２ターンの巻線が形成されている。
また、固定子コア５０の他端側において、スロット番号の１番の１番地から延出する第１巻線４１の端部４１ａと、スロット番号の９１番の４番地から延出する第３巻線４３の端部４３ｂとが接合され、さらにスロット番号の１番の３番地から延出する第３巻線４３の端部４３ａと、スロット番号の９１番の２番地から延出する第１巻線４１の端部４１ｂとが接合されて、２ターンの巻線が形成されている。
【００４７】
さらに、スロット番号の６１番の３番地と６７番の４番地とから固定子コア５０の一端側に延出する第３巻線４３の素線４０の部分が切断され、スロット番号の６７番の３番地と７３番の４番地とから固定子コア５０の一端側に延出する第４巻線４４の素線４０の部分が切断される。そして、第３巻線４３の切断端４３ｃと第４巻線４４の切断端４４ｃとが接合されて、第１乃至第４巻線４１〜４４を直列接続してなる４ターンの１相分の固定子巻線群５４が形成されている。
なお、第３巻線４３の切断端４３ｃと第４巻線４４の切断端４４ｃとの接合部が渡り結線接続部となり、第３巻線４３の切断端４３ｄと第４巻線４４の切断端４４ｄとがそれぞれ中性点（Ｎ）および口出し線（Ｏ）となる。
同様にして、素線４０が巻装されるスロット５０ａを１つづつずらして６相分の固定子巻線群５４が形成されている。そして、図１１に示されるように、固定子巻線群５４が３相分づつ星型結線されて２組の３相固定子巻線５３を形成し、各３相固定子巻線５３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。
【００４８】
ここで、第１乃至第４巻線４１〜４４を構成するそれぞれの素線４０は、１つのスロット５０ａから固定子コア５０の端面側に延出し、折り返されて６スロット離れたスロット５０ａに入るように波巻きに巻装されている。そして、それぞれの素線５０は、６スロット毎に、スロット深さ方向（径方向）に関して、内層と外相とを交互に採るように巻装されている。そして、第１巻線４１と第２巻線４２とは電気角で１８０°ずれて反転巻装されている。同様に、第３巻線４３と第４巻線４４とは電気角で１８０°ずれて反転巻装されている。
固定子コア５０の端面側に延出して折り返された素線４０のターン部４０ａがコイルエンドを形成している。そこで、固定子コア５０の両端において、ほぼ同一形状に形成されたターン部４０ａが周方向に、かつ、径方向に互いに離間して、２列となって周方向に整然と配列されてフロント側およびリヤ側のコイルエンド群５１ｆ、５１ｒを形成している。
【００４９】
ついで、固定子８１の組立方法について図１２乃至図１９を参照しつつ具体的に説明する。
まず、図１２に示されるように、１２本の長尺の素線４０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１３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１４に示される素線アッセンブリ６０Ａを作製する。さらに、同様にして、図１５に示されるように、渡り結線および口出し線を有する素線アッセンブリ６０Ｂを作製する。
なお、各素線４０は、図１６に示されるように、ターン部４０ａで連結された直線部４０ｂ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４０ｂが、ターン部４０ａにより、素線４０の幅（Ｗ）分ずらされている。素線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂは、このようなパターンに形成された２本の素線４０を図１７に示されるように６スロットピッチずらして直線部４０ｂ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４０の端部が素線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂの両端の両側に６本づつ延出されている。また、コイルエンドを構成するターン部４０ａが素線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂの両側部に整列されて配列されている。
また、台形形状のスロット４６ａが所定のピッチ（電気角で３０°）で形成された磁性材料のＳＰＣＣ材を所定枚数積層し、その外周部をレーザ溶接して、図１８に示されるように、直方体の積層鉄心４６を作製する。
【００５０】
そして、図１９の（ａ）に示されるように、インシュレータ５２が積層鉄心４６のスロット４６ａに装着され、２つの素線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂの各直線部を各スロット４６ａ内に重ねて押し入れる。これにより、図１９の（ｂ）に示されるように、２つの素線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂが積層鉄心４６に装着される。この時、素線４０の直線部４０ｂは、インシュレータ５２により積層鉄心４６と絶縁されてスロット４６ａ内に径方向に４本並んで収納されている。そして、２つの素線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂは、重なって積層鉄心４６に装着されている。
ついで、積層鉄心４６を丸め、その端面同士を当接させて溶接し、図１９の（ｃ）に示されるように、円筒状の固定子鉄心５０を得る。積層鉄心４６を丸めることにより、スロット４６ａ（固定子鉄心のスロット５０ａに相当）は略矩形断面形状となり、その開口部（スロット５０ａの開口部に相当）は直線部４０ｂのスロット幅方向寸法より小さくなる。そして、図１０に示される結線方法に基づいて、各素線４０の端部同士を結線して固定子巻線群５４を形成する。
その後、このように作製された固定子のコイルエンド群５１ｆを浸漬槽３６に貯液されている塗料に所定量浸漬させ、ついでコイルエンド群５１ｒを浸漬槽３６に貯液されている塗料に所定量浸漬させた後、引き上げ、乾燥・硬化させることにより、各ターン部４０ａの頂部の表面を覆い、かつ、径方向に隣り合うターン部４０ａの頂部間の空間を塞ぐように絶縁性樹脂３５を形成し、図９に示される固定子８１を得る。
【００５１】
このように、この実施の形態６によれば、コイルエンド群５１ｆ、５１ｒを構成するコイルエンド、即ちターン部４０ａの頂部の表面が絶縁性樹脂３５により覆われているので、素線４０を折り曲げ成形する際にターン部４０ａの頂部の絶縁被膜が損傷していても、素線４０の銅材、即ち電気導体の露出が絶縁性樹脂３５により防止される。また、径方向に隣り合うターン部４０ａの頂部間の空間が絶縁性樹脂３５により塞がれているとともに、周方向に隣り合うターン部４０ａ間の空間が確保されている。
従って、この実施の形態６においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００５２】
また、この実施の形態６では、固定子コイル５１は、１本の素線４０が、固定子コア５０の端面側のスロット５０ａ外で折り返されて、６スロット毎にスロット５０ａ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巻装されてなる第１乃至第４巻線４１〜４４を有している。そして、第１巻線４１（第３巻線４３）を１スロットピッチで６本配列して構成された第１巻線群と、第１巻線４１（第３巻線４３）に対して電気角で１８０°ずれて反転巻装された第２巻線４２（第４巻線４４）を１スロットピッチで６本配列して構成された第２巻線群との対で構成された２組の巻線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂを用いている。そして、２組の巻線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂが固定子コア５０に径方向に２列に巻装されている。
【００５３】
そこで、１本の素線４０から１ターンの巻線を形成しているので、多数本のＵ字状のコイル片３０から１ターンの巻線を形成する上記実施の形態１に比べて、接合箇所が著しく削減され、固定子の生産性を向上させることができるとともに、溶接による電気導体の軟化がなく、固定子としての剛性が高くなり、磁気騒音を低減できる。
また、ターン部４０ａによりコイルエンド群５１ｒを構成しているので、コイル片３０の開放端３０ｃ同士を接合してコイルエンド群１６ｒを構成する上記実施の形態１に比べて、コイルエンド群５１ｒの固定子コア５０の端面からの突出高さを低くできる。これにより、コイルエンド群５１ｒ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でき、さらにコイルの漏れリアクタンスが減少し、出力・効率が向上される。
また、巻線アッセンブリ６０Ａ、６０Ｂを固定子コア５０に２列に巻装することで、６相分の固定子巻線群５４が固定子コア５０に巻装されることになり、組立性を著しく向上させることができる。
【００５４】
また、ターン部４０ａが径方向に２列に並んで周方向に配列されているので、コイルエンド群５１ｆ、５１ｒを構成するターン部４０ａがそれぞれ径方向に２列に分散されてコイルエンド群５１ｆ、５１ｒの固定子コア５０の端面からの延出高さが低くなる。これにより、コイルエンド群５１ｆ、５１ｒ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、各ターン部４０ａは容易に略同一形状に形成できるので、ともにターン部４０ａにより構成されているコイルエンド群５１ｆ、５１ｒを略同一形状に形成できる。これにより、コイルエンド群５１ｆ、５１ｒの内径側端面における周方向の凹凸が少なくなり、回転子７とコイルエンド群５１ｆ、５１ｒとの間で発生する風騒音を低減される。また、フロント側およびリヤ側の漏れインダクタンスが等しくなり、安定した出力が得られる。さらに、各ターン部４０ａにおける放熱性が等しくなり、さらにはコイルエンド群５１ｆ、５１ｒにおける放熱性が同等となり、固定子コイル５１の冷却性が向上される。
【００５５】
なお、上記各実施の形態では、固定子コイルの各相の巻線が４ターンのものについて説明しているが、この発明は各相の巻線が４ターンのものに限定されるものではなく、例えば２ターンでも６ターンでもよい。
また、この発明は、絶縁性樹脂３５でコイルエンドの頂部表面を覆うように絶縁性樹脂３５を塗布形成しているので、コイルエンド間の距離が狭くなる多スロット数の固定子コアに適用するほど、その効果が大きくなる。
【００５６】
【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。
【００５７】
この発明によれば、軸方向に延びるスロットが周方向に所定ピッチで複数形成された円筒状の固定子コアと、上記固定子コアに巻装された固定子コイルとを備えた交流発電機の固定子において、上記固定子コイルは、複数の巻線を有し、上記複数の巻線のそれぞれは、絶縁被覆された素線が、所定スロット数離れた上記スロット内にスロット深さ方向に関して異なる層となるように収納され、かつ、所定スロット数離れた上記スロット内の異なる層同士をスロット外で直列に接続して上記固定子コアに巻装されたもので、所定スロット数離れた上記スロット内の異なる層同士をスロット外で直列に接続する接続パターンによって形成されたコイルエンドが周方向に整列して互いに離間して配列されて上記固定子コイルの両コイルエンド群を構成し、上記両コイルエンド群の少なくとも一方のコイルエンド群を構成する各コイルエンドの頂部表面を覆うように絶縁性樹脂が塗布形成され、かつ、周方向に隣り合う上記コイルエンド間に通風空間が確保されているので、コイルエンド群の冷却性を低下させることなく、信頼性および性能を向上させることができる交流発電機の固定子が得られる。
【００５８】
また、上記両コイルエンド群は、それぞれ、上記コイルエンドが上記固定子コアに径方向に２列に並んで周方向に配列されて構成されているので、コイルエンド群の軸方向長さを低く抑えることができる。
【００５９】
また、上記コイルエンドの頂部が千鳥状に配列されているので、コイルエンドの頂部表面を確実に覆うように絶縁性樹脂を塗布形成できる。
【００６０】
また、上記固定子コアの径方向に隣接する上記コイルエンドの頂部間が上記絶縁性樹脂で塞がれているので、コイルエンド群の剛性が高くなり、磁気騒音を低減することができる。
【００６１】
また、上記素線が扁平な断面形状に形成されているので、コイルエンドの頂部表面に絶縁性樹脂を均一な膜厚に形成でき、絶縁信頼性を高めることができる。
【００６２】
また、上記絶縁性樹脂は、塗装により上記コイルエンドの頂部に形成されているので、周方向に隣り合うコイルエンド間に通風空間を容易に形成することができる。
【００６３】
また、上記絶縁性樹脂は、スプレー塗装により上記コイルエンドの頂部に形成されているので、塗装設備が簡便となり、絶縁性樹脂を安価に形成できる。
【００６４】
また、上記絶縁性樹脂は、流動浸漬方法により上記コイルエンドの頂部に形成されているので、マスキングが不要となり、絶縁性樹脂の塗布作業性が向上される。
【００６５】
また、上記絶縁性樹脂は、乾燥および硬化時に、上記コイルエンドの頂部から頂部以外の上記素線の部分に浸透付着しないような所定の粘度を有したエポキシ樹脂を主剤とした樹脂を用いたので、周方向に隣り合うコイルエンド間の通風空間が確保され、冷却性の低下を抑えることができる。
【００６６】
また、上記絶縁性樹脂として、常温硬化型の一液性のものを用いたので、乾燥炉が不要となり、絶縁性樹脂を安価に形成できる。
【００６７】
また、上記絶縁性樹脂として、常温硬化型の二液性のものを用いたので、塗液の保管性がよく、塗装を容易に行えるようになる。
【００６８】
上記絶縁性樹脂として、高温硬化型のエポキシ樹脂粉体塗料を用いたので、強度および耐熱性に優れた絶縁性樹脂が得られる。
【００６９】
また、上記素線は、絶縁被覆された電気導体が略Ｕ字状に成形されたコイル片からなり、上記複数の巻線のそれぞれは、上記コイル片が所定スロット数離れた上記スロット内にそれぞれスロット深さ方向に関して異なる層となるように挿入され、所定スロット数離れたスロットから延出するコイル片の開放端同士が接続されるべく互いに周方向に屈曲されて接合されて構成されているので、円筒状の固定子コアを作製した後、コイル片を固定子コアに挿入して固定子コイルを作製でき、固定子の製造が容易となる。
【００７０】
また、上記コイル片は、Ｕ字状のターン部が上記固定子コアの一方の端部側から上記スロットに挿入されているので、各コイルエンド群を構成するコイルエンドが略同一形状となり、コイルエンドの配列性が高められる。
【００７１】
また、上記素線は、絶縁被覆された電気導体からなる連続線であるので、コイルエンドが連続線のターン部となり、コイルエンド群の軸方向高さを低くすることができる。
【００７２】
また、上記複数の巻線は、絶縁被覆された１本の素線を、上記固定子コアの端面側の上記スロット外で折り返し、上記所定のスロット数毎に上記スロット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巻装して構成された１ターンの第１巻線が、１スロットピッチで上記所定のスロット数と同じ本数分配列されてなる第１巻線群と、上記素線を、上記固定子コアの端面側の上記スロット外で折り返し、上記所定のスロット数毎に上記スロット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、かつ、上記第１巻線と電気角で１８０°ずらして反転巻装して構成された１ターンの第２巻線が、１スロットピッチで上記所定のスロット数と同じ本数分配列されてなる第２巻線群との対で構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ているので、各相の巻線のターン数が多い固定子コイルにも巻線アッセンブリの組数を増やすことで簡易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る交流発電機の固定子をフロント側から見た部分斜視図である。
【図２】 この車両用交流発電機の固定子をフロント側から見た部分拡大図である。
【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態１に係る交流発電機の固定子における絶縁性樹脂の塗布方法を説明する模式図である。
【図５】 この発明の実施の形態２に係る交流発電機の固定子における絶縁性樹脂の塗装方法を説明する模式図である。
【図６】 この発明の実施の形態３に係る交流発電機の固定子における接合部の配列を説明する要部平面図である。
【図７】 この発明の実施の形態４に係る交流発電機の固定子をフロント側から見た部分斜視図である。
【図８】 この発明の実施の形態５に係る交流発電機の固定子をリヤ側から見た部分斜視図である。
【図９】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子を示す斜視図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイルの１相分の結線状態を説明する平面図である。
【図１１】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子の回路図である。
【図１２】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイルを構成する巻線群の製造工程を説明する図である。
【図１３】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイルを構成する巻線群の製造工程を説明する図である。
【図１４】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイル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１５】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイル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１６】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイルを構成する素線の要部を示す斜視図である。
【図１７】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コイルを構成する素線の配列を説明する図である。
【図１８】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子における固定子コアを構成する積層鉄心を示す斜視図である。
【図１９】 この発明の実施の形態６に係る交流発電機の固定子の製造工程を説明する工程断面図である。
【図２０】 従来の車両用交流発電機の構成を示す側面図である。
【図２１】 従来の車両用交流発電機の固定子の要部をフロント側から見た斜視図である。
【図２２】 従来の車両用交流発電機の固定子の製造工程を説明する工程断面図である。
【図２３】 図２２に示される従来の固定子の部分拡大図である。
【図２４】 図２２に示される従来の固定子における固定子コイルの接合部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１５、５０ 固定子コア、１５ａ、５０ａ スロット、１６、５１ 固定子コイル、１６ｆ、５１ｆ フロント側のコイルエンド群、１６ｒ、５１ｒ リヤ側のコイルエンド群、３０ コイル片（素線）、３０ｂ ターン部、３５ 絶縁性樹脂、４０ 素線、４０ａ ターン部、４１ 第１の巻線、４２ 第２の巻線、４３ 第３の巻線、４４ 第４の巻線、６０Ａ、６０Ｂ 巻線アッセンブリ、８０、８１ 固定子。
Claims (16)
- 軸方向に延びるスロットが周方向に所定ピッチで複数形成された円筒状の固定子コアと、上記固定子コアに巻装された固定子コイルとを備えた交流発電機の固定子において、
上記固定子コイルは、複数の巻線を有し、
上記複数の巻線のそれぞれは、絶縁被覆された素線が、所定スロット数離れた上記スロット内にスロット深さ方向に関して異なる層となるように収納され、かつ、所定スロット数離れた上記スロット内の異なる層同士をスロット外で直列に接続して上記固定子コアに巻装されたもので、
所定スロット数離れた上記スロット内の異なる層同士をスロット外で直列に接続する接続パターンによって形成されたコイルエンドが周方向に整列して互いに離間して配列されて上記固定子コイルの両コイルエンド群を構成し、
上記両コイルエンド群の少なくとも一方のコイルエンド群を構成する各コイルエンドの頂部表面を覆うように絶縁性樹脂が塗布形成され、かつ、周方向に隣り合う上記コイルエンド間に通風空間が確保されていることを特徴とする交流発電機の固定子。 - 上記両コイルエンド群は、それぞれ、上記コイルエンドが上記固定子コアに径方向に２列に並んで周方向に配列されて構成されていることを特徴とする請求項１記載の交流発電機の固定子。
- 上記コイルエンドの頂部が千鳥状に配列されていることを特徴とする請求項２記載の交流発電機の固定子。
- 上記固定子コアの径方向に隣接する上記コイルエンドの頂部間が上記絶縁性樹脂で塞がれていることを特徴とする請求項２または請求項３記載の交流発電機の固定子。
- 上記素線が扁平な断面形状に形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交流発電機の固定子。
- 上記絶縁性樹脂は、塗装により上記コイルエンドの頂部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
- 上記絶縁性樹脂は、スプレー塗装により上記コイルエンドの頂部に形成されていることを特徴とする請求項６記載の交流発電機の固定子。
- 上記絶縁性樹脂は、流動浸漬方法により上記コイルエンドの頂部に形成されていることを特徴とする請求項６記載の交流発電機の固定子。
- 上記絶縁性樹脂は、乾燥および硬化時に、上記コイルエンドの頂部から頂部以外の上記素線の部分に浸透付着しないような所定の粘度を有したエポキシ樹脂を主剤とした樹脂を用いたことを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
- 上記絶縁性樹脂として、常温硬化型の一液性のものを用いたことを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
- 上記絶縁性樹脂として、常温硬化型の二液性のものを用いたことを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
- 上記絶縁性樹脂として、高温硬化型のエポキシ樹脂粉体塗料を用いたことを特徴とする請求項８記載の交流発電機の固定子。
- 上記素線は、絶縁被覆された電気導体が略Ｕ字状に成形されたコイル片からなり、上記複数の巻線のそれぞれは、上記コイル片が所定スロット数離れた上記スロット内にそれぞれスロット深さ方向に関して異なる層となるように挿入され、所定スロット数離れたスロットから延出するコイル片の開放端同士が接続されるべく互いに周方向に屈曲されて接合されて構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
- 上記コイル片は、Ｕ字状のターン部が上記固定子コアの一方の端部側から上記スロットに挿入されていることを特徴とする請求項１３記載の交流発電機の固定子。
- 上記素線は、絶縁被覆された電気導体からなる連続線であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
- 上記複数の巻線は、絶縁被覆された１本の素線を、上記固定子コアの端面側の上記スロット外で折り返し、上記所定のスロット数毎に上記スロット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巻装して構成された１ターンの第１巻線が、１スロットピッチで上記所定のスロット数と同じ本数分配列されてなる第１巻線群と、上記素線を、上記固定子コアの端面側の上記スロット外で折り返し、上記所定のスロット数毎に上記スロット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、かつ、上記第１巻線と電気角で１８０°ずらして反転巻装して構成された１ターンの第２巻線が、１スロットピッチで上記所定のスロット数と同じ本数分配列されてなる第２巻線群との対で構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ていることを特徴とする請求項１５記載の交流発電機の固定子。
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