JP5089677B2 - 車両用回転電機 - Google Patents
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Description
まず、断面円形の導体線をリング状に所定回巻回して第1巻線ユニットを作製し、引き続いてリング状に所定回巻回して第2巻線ユニットを作製する。ついで、第1および第2巻線ユニットを折り曲げて、直線状のスロット収納部が長さ方向を径方向に略一致させて周方向に所定スロットピッチで配列され、所定スロットピッチ離れた隣り合うスロット収納部の端部同士がコ字状のコイルエンドにより内周側および外周側で交互に連結された星形パターンを有する第1および第2星形巻線ユニットを作製する。
ついで、星形巻線ユニットのスロット収納部の束を加圧成形機により断面扁平に塑性変形する。ついで、星形巻線ユニットを変形して、スロット収納部が長さ方向を平行として周方向に所定スロットピッチで配列された円筒状の振り分け巻線ユニットを作製する。
また、コイルエンド群は回転子の回転に起因して径方向内方から外方に流れる冷却風により冷却される。しかし、各コイルエンドの軸方向長さが略等しいので、径方向外側のコイルエンドが冷却風に曝されず、過度に温度上昇するという不具合もあった。
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に係る車両用交流発電機における固定子鉄心を示す斜視図である。図3はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における固定子巻線の巻装状態を説明する模式図であり、固定子鉄心のティース部の先端を径方向内方から見た図である。図4はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における固定子巻線の巻装状態を説明する模式図であり、固定子鉄心の軸方向の一端面を軸方向外方から見た図である。図5はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における固定子巻線を構成するa相巻線の構成を説明する斜視図、図6はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における固定子巻線を構成するa相巻線の巻装状態を説明する要部断面図、図7はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機の電気回路図である。なお、図3および図4において、1〜16,71,72はスロット番号を示す。
固定子鉄心21は、図2に示されるように、円環状のコアバック部21a、それぞれコアバック部21aの内周面から径方向内方に延在し、かつ周方向に等角ピッチで配列するティース部21b、コアバック部21aと隣り合うティース部21bとにより画成されるスロット21c、およびティース部21bの先端部から周方向両側に延在する鍔部21dを有する。そして、ティース部21bは、それぞれ周方向幅が径方向内方に向って漸次狭くなる先細り形状に作製され、スロット21cは断面矩形に形成されている。
固定子巻線22は、第1三相交流巻線22Aと第2三相交流巻線22Bとにより構成されている。そして、固定子鉄心21の軸方向一端側で6スロット離れたスロット21cに収納されているスロット収納部31を連結する多数のコイルエンド部32がフロント側コイルエンド群22fを構成し、固定子鉄心21の軸方向他端側で6スロット離れたスロット21cに収納されているスロット収納部31を連結する多数のコイルエンド部32がリヤ側コイルエンド群22rを構成する。
一方、エンジンの回転トルクがベルト(図示せず)およびプーリ7を介してシャフト6に伝達され、回転子8が回転される。そこで、回転磁界が固定子20の固定子巻線22に与えられ、起電力が固定子巻線22の第1および第2三相交流巻線22A,22Bに発生する。そして、第1および第2三相交流巻線22A,22Bに発生した交流の起電力が、それぞれ整流器15により直流に整流されるとともに、その出力電圧の大きさが電圧調整器16により調整され、バッテリや車載電気負荷に供給される。
また、導体線30のスロット収納部31が断面扁平に作製され、断面扁平の長さ方向を周方向に向けて、径方向に1列に並んでスロット21c内に収納されているので、導体の占積率が大きくなり、高出力化が図られる。
ついで、星形巻線ユニット42のスロット収納部31aの束を加圧成形機(図示せず)により断面扁平に塑性変形する。ついで、星形巻線ユニット42を変形して、断面扁平に塑性変形されたスロット収納部31が長さ方向を平行として周方向に所定スロットピッチで配列された円筒状の振り分け巻線ユニット43を作製する。
そして、コイルエンド部32の径方向内方を向く部位が鍔部21d間のそれぞれを通り過ぎるまで振り分け巻線ユニット43を軸方向に移動して、各スロット収納部31を第1スロット群を構成する各スロット21c内に収納する。ついで、折り曲げられたコイルエンド部32が軸方向外方に向くようにコイルエンド部32を略直角に折り曲げて、第2a相振り分け巻線232が第1スロット群の各スロット21cの外周側に巻装される。
図12はこの発明の実施の形態2に係る車両用交流発電機における固定子を示す断面図である。
図12において、スロット21cの外周側に巻装された振り分け巻線のコイルエンド部32が径方向内方に折り曲げられ、スロット21cの内周側に巻装された振り分け巻線のコイルエンド部32の軸方向外方に近接して位置している。
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。
この実施の形態2によれば、スロット21cの外周側に巻装された振り分け巻線のコイルエンド部32が径方向内方に折り曲げられ、スロット21cの内周側に巻装された振り分け巻線のコイルエンド部32の軸方向外方に近接して位置しているので、スロット21cの外周側に巻装された振り分け巻線のコイルエンド部32の剛性が高められる。そこで、ロント側およびリヤ側コイルエンド群22f、22rが振動によりフロントブラケット2およびリヤブラケット3と接触し、絶縁被膜を損傷するような事態が抑制される。
この実施の形態3では、ワニスをフロント側およびリヤ側コイルエンド群22f,22rに含浸させ、コイルエンド部32同士を固着させている。
なお、他の構成は上記実施の形態1,2と同様に構成されている。
また、上記各実施の形態では、スロットが毎極毎相当たり2の割合で形成されているものとしているが、スロットは毎極毎相当たり2の割合で形成されているものに限定されず、例えばスロットを毎極毎相当たり1の割合で形成してもよい。
また、上記各実施の形態では、車両用交流発電機について説明しているが、この発明は、車両用交流発電機に限らず、車両用電動機、車両用発電電動機などの車両用回転電機に適用しても、同様の効果を奏する。
Claims (6)
- ブラケットに回転可能に支持された回転子と、
円環状のコアバック部、それぞれ該コアバック部から径方向内方に延在して周方向に所定ピッチで配列されたティース部、隣り合う該ティース部により画成されたスロット、および該ティース部の先端から周方向両側に延設された鍔部を有する円筒状の固定子鉄心、および所定スロット数毎のスロットで構成されたスロット群のそれぞれに巻装された複数の相巻線からなる固定子巻線を有し、上記回転子を囲繞するように上記ブラケットに支持された固定子と、を備え、
上記相巻線のそれぞれは、上記スロットから軸方向に延出した後、周方向に延びて上記所定スロット数離れた上記スロットに入るように導体線を同一スロット群の各スロットの内周側に巻装して構成された第1分割巻線と、上記スロットから軸方向に延出した後、周方向に延びて上記所定スロット数離れた上記スロットに入るように上記導体線を同一スロット群の各スロットの外周側に巻装して構成された第2分割巻線と、に分割構成されており、
上記導体線は、上記スロットに収納される直線状のスロット収納部と、周方向に隣り合うスロット収納部の端部同士を連結するコ字状のコイルエンド部と、を有し、
上記第1分割巻線の上記コイルエンド部の軸方向長さが、上記第2分割巻線の軸方向長さより短く、
上記第2分割巻線の上記コイルエンド部が径方向内方に曲げられて、上記第1分割巻線の上記コイルエンド部の軸方向外方に延在していることを特徴とする車両用回転電機。 - 上記スロット収納部は断面扁平に構成され、上記コイルエンド部は断面円形に形成されており、
上記スロットのそれぞれには、上記第1分割巻線の上記スロット収納部と上記第2分割巻線の上記スロット収納部とが、断面扁平の長辺方向を周方向に向けて径方向に1列に並んで、かつ該スロット内の内周側と外周側とに分かれて収納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。 - 上記第1分割巻線と上記第2分割巻線は、上記導体線が上記スロットから軸方向に延出した後、周方向の両側の上記所定スロット数離れた上記スロットのそれぞれに入るように巻装された振り分け巻線であ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。
- 上記相巻線は、上記第1分割巻線と上記第2分割巻線とを直列に結線し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3のいずれか1項に記載の車両用回転電機。
- 絶縁性樹脂が、上記コイルエンド部により構成されるコイルエンド群に含浸され、該コイルエンド群を構成する該コイルエンド部が互いに固定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1項に記載の車両用回転電機。
- 上記スロットが毎極毎相当たり2の割り合で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1項に記載の車両用回転電機。
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