JP4854721B2 - 車両用回転電機 - Google Patents
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Description
図1はこの発明の実施の形態1に係る車両用回転電機を示す縦断面図、図2はこの発明の実施の形態1に係る車両用回転電機の要部を示す縦断面図、図3はこの発明の実施の形態1に係る車両用回転電機に適用される固定子巻線の相巻線の構成を説明する端面図、図4はこの発明の実施の形態1に係る車両用回転電機に適用される固定子を示す斜視図、図5はこの発明の実施の形態1に係る車両用回転電機に適用される中継サーキットを示す平面図、図6はこの発明の実施の形態1に係る車両用回転電機に適用される固定子巻線の結線前の状態を説明する模式図、図7はこの発明の実施の形態1に係る車両用回転電機における電気回路図である。
固定子20は、円筒状の固定子鉄心21と、固定子鉄心21に巻装された固定子巻線22と、から構成されている。そして、固定子鉄心21には、図3に示されるように、内径側に開口するスロット21aが周方向に等角ピッチで例えば96個形成されている。ここで、回転子8のポールコア10の極数を16極とすると、スロット21aは毎極毎相当たり2個の割合で形成されている。
まず、固定子巻線22を構成する1相分の巻線構造について図3を参照しつつ説明する。ここで、説明の便宜上、導体線50のスロット21a内の収納位置を内径側から1番地、2番地、3番地、4番地、5番地および6番地とする。また、図3中、実線は固定子鉄心21のリア側の結線状態を示し、点線は固定子鉄心21のフロント側の結線状態を示し、黒丸は接合部を示し、1,7,13・・・,91はスロット番号を示している。
中継サーキット39は、図5に示されるように、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などの絶縁性樹脂を用いてモールド成型された平板リング状の樹脂成型体40に、6本のインサート導体41X,41Y,41Z,41U,41V,41Wをインサートモールドして作製されている。そして、連結線42が3本のインサート導体41U,41V,41Wのそれぞれから分岐して樹脂成型体40の裏面から延出されている。さらに、3つの取付穴43が等角ピッチで穿設されている。
そして、エンジンの始動時には、直流電力がバッテリ(図示せず)からインバータパワー回路30に供給される。このとき、制御基板17に実装された制御回路がインバータパワー回路30のスイッチング素子31をON/OFF制御し、直流電力が三相交流電力に変換される。この三相交流電力が連結線42を介して固定子巻線22に供給される。そして、界磁電流が供給されている回転子8の界磁巻線9の周囲に回転磁界が与えられ、回転子8が回転駆動される。この回転子8の回転トルクがシャフト6、プーリ7およびベルトを介してエンジンに伝達され、エンジンが点火、始動される。
なお、回転位置検出センサ15の信号出力は、制御基板17に実装された制御回路に送られ、回転子8の回転位置検出に用いられ、車両用回転電機1の発電動作およびエンジンの始動動作時の制御情報として利用される。
また、引き出し線a1,a2,b1,b2,c1,c2,d1,d2,e1,e2,f1,f2がリア側コイルエンド22rから軸方向に延出しているので、リア側コイルエンド22rが冷却風に曝される面積が大きくなり、リア側コイルエンド22rが効果的に冷却される。また、ファン11により遠心方向に曲げられて排気穴3bから排出される冷却風の通風路の通風抵抗が低減されるので、冷却風の流量が多くなり、スイッチング素子31、ダイオード32、リア側コイルエンド22rが効果的に冷却される。
また、中継サーキット39が取付ねじ44によりリアブラケット3に締着固定されているので、中継サーキット39の固定が強固となり、中継サーキット39の振動が抑制される。そこで、中継サーキット39の損傷、引き出し線a1,a2,b1,b2,c1,c2,d1,d2,e1,e2,f1,f2の損傷、引き出し線a1,a2,b1,b2,c1,c2,d1,d2,e1,e2,f1,f2と中継サーキット39との接続不良、連結線42の損傷の発生が抑制される。
図8はこの発明の実施の形態2に係る車両用回転電機の要部を示す縦断面図、図9はこの発明の実施の形態2に係る車両用回転電機に適用される中継サーキットを示す平面図である。なお、図9中、中継サーキット39の内径を点線で示している。
この実施の形態2では、中継サーキット39Aがリアブラケット3の軸方向外方の端面に取り付けられているので、中継サーキット39Aの外径の大きさがリアブラケット3の制限を受けない。そこで、中継サーキット39Aの外径をリアブラケット3の外径まで拡張することができ、中継サーキット39Aの外径の拡張に合わせて内径を拡張することができる。
また、リアブラケット3の内壁面と回転子8との隙間をファン11との干渉を回避できる程度に縮小することができ、ファン11近傍における冷却風の整流効果を大きくすることができる。
図10はこの発明の実施の形態1に係る車両用回転電機に適用される中継サーキットを示す平面図、図11はこの発明の実施の形態1に係る車両用回転電機に適用される固定子巻線の結線前の状態を説明する模式図、図12はこの発明の実施の形態1に係る車両用回転電機における電気回路図である。
また、上記各実施の形態では、毎極毎相当たりのスロット数が2の固定子鉄心を用いるものとしているが、毎極毎相当たりのスロット数は2に限定されるものではなく、例えば毎極毎相当たりのスロット数が1の固定子鉄心を用いてもよい。この場合、固定子巻線は3つの相巻線から構成されることになる。
Claims (5)
- フロントブラケットとリアブラケットとからなるハウジングと、
上記フロントブラケットと上記リアブラケットとに軸支されたシャフトに固着されて上記ハウジング内に回転自在に配設された回転子と、
上記フロントブラケットと上記リアブラケットとに挟持されて上記回転子を囲繞するように配設され、スロットが内周側に開口するように周方向に配列されてなる円筒状の固定子鉄心、および上記スロット内に巻装された複数の相巻線を有し、当該複数の相巻線が上記固定子鉄心の軸方向両端部にフロント側およびリア側コイルエンドを形成している固定子巻線を有する固定子と、を有する車両用回転電機において、
複数本のインサート導体が樹脂成型体にインサートモールドされて構成された中継サーキットと、
上記中継サーキットを介して上記固定子巻線に電気的に接続されて電力を双方向に直流−交流変換するインバータパワー回路と、を備え、
上記中継サーキットは、上記リア側コイルエンドから引き出された上記複数の相巻線のそれぞれの両端からの引き出し線を上記複数のインサート導体に接続することにより、三相回路が構築されるように構成されている車両用回転電機において、
上記固定子鉄心は、上記スロットが毎極毎相当たり2の割合で形成されており、
上記固定子巻線は、6スロット毎の上記スロットで構成された6つのスロット群のそれぞれに巻装された6つの上記相巻線を有し、
上記中継サーキットは、それぞれ電気角で30°の位相差を有する上記相巻線同士を接続して形成された3つの相巻線群を交流結線して形成された1組の三相回路、又はそれぞれ3つの相巻線を交流結線して形成され、互いに電気角で30°の位相差を有する2組の三相回路を構築するように構成されていることを特徴とする車両用回転電機。 - ファンが上記回転子のリア側端面に固着され、
上記中継サーキットが上記ファンのリア側端部に対して軸方向外方に配設されており、
吸気穴が上記リアブラケットの軸方向の端面に形成され、かつ排気穴が上記リアブラケットの上記リア側コイルエンドの外周側の壁面に形成されて、上記ファンの回転に連動して、上記吸気穴から流入され、上記ファンにより遠心方向に曲げられて上記リア側のコイルエンドを冷却した後、上記排気穴から排出される冷却風の通風路が構築されていることを特徴とする請求項1記載の車両用回転電機。 - 上記中継サーキットは上記リアブラケットに締着固定されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両用回転電機。
- 上記中継サーキットは上記回転子と対向して上記リアブラケットの内壁面に固定されていることを特徴とする請求項3記載の車両用回転電機。
- 上記中継サーキットは上記リアブラケットの軸方向外方の外壁面に固定されていることを特徴とする請求項3記載の車両用回転電機。
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