JP4662141B2 - 固定子を含む回転電機 - Google Patents
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各導体の端部は先端の直線状の接合部と接合部に連続する渡り部とを含み、渡り部の延在方向が固定子鉄心の円周方向に対し角度をなすか、または接合部が固定子鉄心の円周方向接線を軸として径方向に捻られ、対を成す接合部の一端が溶接部で接合され接合部の他端が渡り部に連続し、
導体は矩形断面の固定鉄子心の円周方向の辺を第1辺とし、半径方向の辺が第2辺となるようスロットに配置されるものであり、
複数の導体は少なくとも1つの溶接部において、一方の接合部の第2辺側側面に他方の接合部の第2辺側側面が、固定子鉄心の略円周方向に接合され、
接合部の第1辺側側面と平行な投影平面に投影したとき、対を成す接合部の延在方向の成す角度は0度でなく、
接合部の第2辺側側面と平行な投影平面に投影したとき、対を成す接合部の延在方向の成す角度は0度でないことを特徴とする。
各導体の端部は先端の直線状の接合部と接合部に連続する渡り部とを含み、渡り部の延在方向が固定子鉄心の円周方向に対し角度をなすか、または接合部が固定子鉄心の円周方向接線を軸として径方向に捻られ、対を成す接合部の一端が溶接部で接合され接合部の他端が渡り部に連続し、
導体は矩形断面の固定鉄子心の円周方向の辺を第1辺とし、半径方向の辺が第2辺となるようスロットに配置されるものであり、
複数の導体は少なくとも1つの溶接部において、一方の接合部の第2辺側側面に他方の接合部の第2辺側側面が、固定子鉄心の略円周方向に接合され、
接合部の第1辺側側面と平行な投影平面に投影したとき、対を成す前記接合部の延在方向の成す角度は0度でなく、
接合部の延在方向と垂直な投影平面に投影したとき、対を成す接合部の成す角度は0度でないことを特徴とする。
導体の端部は先端の直線状の接合部と接合部に連続する渡り部とを含み、渡り部の延在方向が固定子鉄心の円周方向に対し角度をなすか、または接合部が固定子鉄心の円周方向接線を軸として径方向に捻られ、
導体は矩形断面の固定鉄子心の円周方向の辺を第1辺とし、半径方向の辺が第2辺となるようスロットに配置されるものであり、
複数の導体は少なくとも1つの溶接部において、一方の接合部の第2辺側側面に他方の接合部の第2辺側側面が、固定子鉄心の略円周方向に接合され、
接合部の第2辺側側面と平行な投影平面に投影したとき、対を成す接合部の延在方向の成す角度は0度でなく、
接合部の延在方向と垂直な投影平面に投影したとき、各導体の接合部の第1辺側側面に対して渡り部の延在方向の成す角度は0度でない。請求項12の回転電機は、接合部の延在方向と垂直な投影平面に投影したとき、対を成す接合部の成す角度は0度でない。
(固定子を含む回転電機)
本発明の回転電機の固定子は複数のスロットが形成された固定子鉄心と、スロットに巻回された複数の固定子巻線とを備えている。各固定子巻線は複数の電気導体(例えばU字形状で矩形断面形状を持つセグメント)を接合して成り、又は連続線から成ることができる。セグメントは一対の直線部と、直線部の一端の湾曲部と、直線部の他端の一対の端部とを含む。
(イ)固定子、固定子巻線
図1から図8に本発明の第1実施形態を示す。車両用交流発電機の主要部断面である図1に示すように、交流発電機は電機子として働く固定子10と、界磁として働く回転子50と、フロントハウジング61及びリアハウジング62と、交流電力を直流電力に変換する整流器65とを備えている。固定子10については後述する。回転子50はシャフト51と一体に回転するもので、ランデル型ポールコア52、界磁コイル53、スリップリング54、斜流ファン56及び遠心ファン57を備えている。ランデル型ポールコア52は一組のポールコア52a及び52bを組合わせて構成されている。シャフト51はプーリ58に連結され、自動車に搭載された走行用のエンジン(図示せず)により回転駆動される。ハウジング61及び62は回転子50を支持するとともに固定子10を挟持している。整流器65は車両用交流発電機の反プーリ側の端部に設けられている。
次に、第1実施形態における、中性点接合部NにおけるU相一端Ua、V相一端Va及びW相一端Waの接合方法について説明する。U相一端Ua及びW相一端WaをV相一端Vaに接近させ、V相一端Vaに対してU相一端Ua及びW相一端Wを少し離してセットする。次に、U相一端Uaの屈曲部44を起点として接合部42を渡り部43に対して、厚さ方向即ち固定子鉄心12の円周方向に変形させるとともに、その幅方向即ち固定鉄心12の半径方向に曲げる。これにより、図6(a)(b)の外周面視で接合部42の高さ方向と接合部45の高さ方向とが所定角度を成し、図7(a)(b)の端面視で接合部42の厚さ方向と渡り部43の延在方向とが所定角度を成す。
第1実施形態の固定子巻線によれば、以下の効果が得られる。第1に、図7(a)(b)の端面視で、固定子鉄心12の半径方向におけるV相一端Vaの引出し位置VcとU相一端Uaの引出し位置UcとW相一端Waの引出し位置Wcとの違いに起因する接合部42、45及び47の半径方向のずれに容易に対処できる。これは、U相一端Uaの渡り部43は接合部42に対して屈曲部44で半径方向内方に屈曲し、W相一端Waの渡り部48は接合部47に対して屈曲部49で半径方向外方に屈曲しているからである。
上記第1実施形態では、図6(a)(b)の外周面視でU相一端Uaの接合部42がV相一端Vaの接合部45に対して所定角度を成すために、図7(a)(b)の端面視でU相一端Uaの屈曲部44が接合部45から少し離れていた。但し、外周面視でU相一端Ua及びW相一端Waの接合部100がV相一端Vaの接合部105に対して成す角度を0度にすること、即ち接合部100の前面101を接合部105の後面106に密着させることもできる。この場合、図9に示す端面視でU相一端Uaの幅方向に屈曲した屈曲部104はV相一端Vaの接合部105のすぐ近傍に位置することになる。
図10に示す第2実施形態では、固定子鉄心12の端面視で、接合部110が渡り部113に対して幅方向に屈曲していないが、接合部110の前面111が所定方向に傾斜している。前面111の傾斜方向は接合部110の厚さが幅方向内側(左側)で薄く、幅方向外側(右側)が厚くなる方向である。その結果、端面視で、U相一端Uaの接合部110の傾斜した前面111の全体がV相一端Vaの接合部115の後面116の全体に当接し、接合部115の厚さ方向に対して円周方向に延びた渡り部113が所定角度を成している。
図11及び図12に示す第3実施形態では、固定子鉄心12の端面視で、U相一端Uaの渡り部122に対して接合部120は幅方向に屈曲していないが、接合部120の短辺と平行な軸Xの回りに時計方向に少しねじられている。その結果、図12に示す斜視図からわかるように、半径方向断面視で接合部120の延在方向と接合部125の延在方向とが所定角度を成している(図8参照)。また、図11に示す端面視でV相一端Vaの接合部125の厚さ方向(図11で上下方向)に対して、U相一端Uaの円周方向に延びた渡り部122が所定角度を成している。
図13及び図14に示す第4実施形態では、固定子鉄心12の端面視で、U相一端Uaの接合部130は渡り部132に対して幅方向に屈曲していないが、接合部130の延在方向に延びる軸Yの回りに少し時計方向にねじられている。その結果、図13の端面視でV相一端Vaの接合部135の厚さ方向に対してU相一端Uaの円周方向に延びた渡り部132が所定角度を成して、接合部135の幅方向に対して接合部130の幅方向が所定角度を成している。
図16に示す第5実施形態は、上記第1実施形態から第4実施形態に比べて、V相一端Vaの接合部155に対するU相一端Uaの接合部150やW相一端Waの接合部158の位置関係が異なる。即ち、V相一端Vaの接合部155の幅方向内側にU相一端Uaの接合部150が配置され、接合部155の幅方向一面(内側面)156に接合部150の幅方向一面(外側面)151が接合されている。U相一端Uaの渡り部152に固定子鉄心12の半径方向で外向きに屈曲する屈曲部154が形成されている。なお、W相一端Waの接合部158は上記第1実施形態などと同様、固定子鉄心12の円周方向でV相一端Vaの接合部155の厚さ方向一側に配置されている。
上記第1実施形態から第5実施形態では、本発明が三つの接合部の接合に適用されていた。但し、本発明は図18及び図19に示すような二つの接合部171と176の接合にも適用することができる。例えば、U相巻線を形成するあるセグメントの一方の端部170と別のセグメントの一方の端部180とを接合する場合である(第1実施形態、図3の接合部41a及び41b参照)。
13a、13b:固定子鉄心の端部 14:スロット
17、27:コイルエンド 18a、18b、28a、28b:電気導体
21a、21b、31a、31b:セグメントの端部
22a、22b、32a、32b:渡り部
23a、23b、33a、33b:接合部
50:溶接部 U:U相巻線
V:V相巻線 W:W相巻線
Ua:U相一端 Va:V相一端
Wa:W相一端 N:中性点接合部
Claims (12)
- 複数のスロット(14)が形成された中空円筒形状の固定子鉄心(12)と、前記スロットに巻回され矩形断面形状を持つ複数の導体(17、27)の前記固定子鉄心の端面から延び出た端部(21a、21b、31a、31b、Ua、Va、Wa)を接合して形成された固定子巻線(U、V、W)とを備えた固定子(10)を含む回転電機において、
各前記導体の前記端部は先端の直線状の接合部(42、47)と該接合部に連続する渡り部(43、48)とを含み、前記渡り部の延在方向が前記固定子鉄心の円周方向に対し角度をなすか、または前記接合部が前記固定子鉄心の円周方向接線を軸として径方向に捻られ、対を成す前記接合部の一端が溶接部(50)で接合され前記接合部の他端が前記渡り部に連続し、
前記導体は、前記矩形断面の前記固定子鉄心の円周方向の辺を第1辺とし、半径方向の辺が第2辺となるよう前記スロットに配置されるものであり、
前記複数の導体は、少なくとも1つの溶接部において、一方の前記接合部の第2辺側側面に他方の前記接合部の第2辺側側面が、前記固定子鉄心の略円周方向に接合され、
前記接合部の第1辺側側面と平行な投影平面に投影したとき、対を成す前記接合部の延在方向の成す角度は0度でなく、
前記接合部の第2辺側側面と平行な投影平面に投影したとき、対を成す前記接合部の延在方向の成す角度は0度でないことを特徴とする回転電機。 - 複数のスロット(14)が形成された中空円筒形状の固定子鉄心(12)と、前記スロットに巻回され矩形断面形状を持つ複数の導体(17、27)の前記固定子鉄心の端面から延び出た端部(21a、21b、31a、31b、Ua、Va、Wa)を接合して形成された固定子巻線(U、V、W)とを備えた固定子(10)を含む回転電機において、
各前記導体の前記端部は先端の直線状の接合部(42、47)と該接合部に連続する渡り部(43、48)とを含み、前記渡り部の延在方向が前記固定子鉄心の円周方向に対し角度をなすか、または前記接合部が前記固定子鉄心の円周方向接線を軸として径方向に捻られ、対を成す前記接合部の一端が溶接部(50)で接合され前記接合部の他端が前記渡り部に連続し、
前記導体は、前記矩形断面の前記固定子鉄心の円周方向の辺を第1辺とし、半径方向の辺が第2辺となるよう前記スロットに配置されるものであり、
前記複数の導体は、少なくとも1つの溶接部において、一方の前記接合部の第2辺側側面に他方の前記接合部の第2辺側側面が、前記固定子鉄心の略円周方向に接合され、
前記接合部の第1辺側側面と平行な投影平面に投影したとき、対を成す前記接合部の延在方向の成す角度は0度でなく、
前記接合部の延在方向と垂直な投影平面に投影したとき、対を成す前記接合部の成す角度は0度でないことを特徴とする回転電機。 - 各前記導体は複数のセグメントから成ることを特徴とする請求項1又は2に記載の回転電機。
- 所定相の前記固定子巻線を形成するセグメントの両端が接合されていることを特徴とする請求項3に記載の回転電機。
- 所定相の前記固定子巻線は直列接続された複数の巻線部を含み、第1巻線部の一端のセグメントの一端と、第2巻線部の一端のセグメントの一端とが接合されていることを特徴とする請求項3に記載の回転電機。
- 三相の前記固定子巻線を含み、第1相固定子巻線の一端の前記セグメントの一端、第2相固定子巻線の一端の前記セグメントの一端、及び前記第3相巻線の一端の前記セグメントの一端が接合されていることを特徴とする請求項3に記載回転電機。
- 各前記導体は連続線から成ることを特徴とする請求項1又は2に記載の回転電機。
- 所定相の前記固定子巻線は直列接続された複数の巻線部を含み、第1巻線部の一端と第2巻線部の一端とが接合されていることを特徴とする請求項7に記載の回転電機。
- 三相の前記固定子巻線を含み、第1相固定子巻線の一端、第2相固定子巻線の一端、及び前記第3相巻線の一端が接合されていることを特徴とする請求項7に記載の回転電機。
- 一方の前記接合部に他方の前記接合部の角部が接合されていることを特徴とする請求項3又は7に記載の回転電機。
- 複数のスロット(14)が形成された中空円筒形状の固定子鉄心(12)と、前記スロットに巻回され矩形断面形状を持つ複数の導体(17、27)の前記固定子鉄心の端面から延び出た端部(21a、21b、31a、31b、Ua、Va、Wa)を接合して形成された固定子巻線(U、V、W)とを含む固定子(10)を備えた回転電機において、
前記導体の前記端部は先端の直線状の接合部(42、47)と該接合部に連続する渡り部(43、48)とを含み、前記渡り部の延在方向が前記固定子鉄心の円周方向に対し角度をなすか、または前記接合部が前記固定子鉄心の円周方向接線を軸として径方向に捻られ、
前記導体は、前記矩形断面の前記固定子鉄心の円周方向の辺を第1辺とし、半径方向の辺が第2辺となるよう前記スロットに配置されるものであり、
前記複数の導体は、少なくとも1つの溶接部において、一方の前記接合部の第2辺側側面に他方の前記接合部の第2辺側側面が、前記固定子鉄心の略円周方向に接合され、
前記接合部の第2辺側側面と平行な投影平面に投影したとき、対を成す前記接合部の延在方向の成す角度は0度でなく、
前記接合部の延在方向と垂直な投影平面に投影したとき、各前記導体の前記接合部の第1辺側側面に対して前記渡り部の延在方向の成す角度は0度でないことを特徴とする回転電機。 - 前記接合部の延在方向と垂直な投影平面に投影したとき、対を成す前記接合部の成す角度は0度でないことを特徴とする請求項11に記載の回転電機。
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