JP5242897B2 - Rotating electric machine for vehicles - Google Patents

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Description

本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用回転電機に関する。   The present invention relates to a vehicular rotating electrical machine mounted on a passenger car, a truck, or the like.

近年のエンジンルームは、車両走行抵抗の低減のためのスラントノーズ化や車室内居住空間の確保のニーズにより狭小化の傾向にあり、車両用交流発電機等の補機類の搭載スペースに余裕がなくなるとともに、車両用交流発電機の周囲の温度も高くなってきている。また、燃費向上のためにアイドリング時のエンジン回転数は下げられ、これに伴って車両用交流発電機の回転数も下がってきているが、その一方で安全制御機器等の電気負荷が増加している。したがって、小型、高出力の特に低回転領域での出力特性の優れた車両用交流発電機が求められている。高出力化、高効率化のためには、まず最大の発熱源である固定子において、巻線抵抗値を低減して熱損失を低減することが考えられる。このためには、断面積が大きい巻線導体を使用するとともに、固定子鉄心のスロット内での導体(固定子巻線)の占有面積率(以下、「占積率」と称する)を向上させることが必要である。占積率の向上に対しては、断面形状がほぼ矩形形状の平角導体を用い、スロットの四隅部分に対応する平角導体の角部のR寸法を大きくしてスロットの四隅部分のR寸法とこの四隅部分に対応する平角導体の角部のR寸法とをほぼ一致させるとともに、それ以外の角部のR寸法を小さくした車両用回転電機が知られている(例えば、特許文献1参照。)。これにより、スロット内で平角導体の周囲に生じる隙間を減らすことで占積率向上による高出力化、高効率化、耐久性向上(温度低減)を実現している。
特開2003−18779号公報(第4−6頁、図1−9)
In recent years, engine rooms have become narrower due to the need for a slant nose to reduce vehicle running resistance and the need to secure a living space in the vehicle interior, and there is room for mounting auxiliary equipment such as AC generators for vehicles. As it disappears, the temperature around the AC generator for vehicles is also increasing. In addition, the engine speed during idling has been lowered to improve fuel economy, and the rotational speed of the vehicle alternator has also decreased. On the other hand, the electrical load of safety control equipment has increased. Yes. Accordingly, there is a need for a small-sized, high-output vehicle alternator with excellent output characteristics, particularly in the low-rotation region. In order to achieve high output and high efficiency, it is conceivable to reduce the heat loss by reducing the winding resistance value in the stator that is the largest heat source. For this purpose, a winding conductor having a large cross-sectional area is used, and the area occupied by the conductor (stator winding) in the slots of the stator core (hereinafter referred to as “space factor”) is improved. It is necessary. In order to improve the space factor, a rectangular conductor having a substantially rectangular cross section is used, the R dimension of the corner of the rectangular conductor corresponding to the four corners of the slot is increased, and the R dimension of the four corners of the slot are increased. There is known a vehicular rotating electrical machine in which the R dimension of a corner portion of a flat rectangular conductor corresponding to the four corner portions is substantially matched and the R dimension of other corner portions is reduced (see, for example, Patent Document 1). As a result, the gap generated around the rectangular conductor in the slot is reduced, thereby realizing higher output, higher efficiency, and improved durability (temperature reduction) by improving the space factor.
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-18779 (page 4-6, FIG. 1-9)

ところで、特許文献1の車両用回転電機の固定子に用いられる平角導体でも、それぞれの導体には所定の膜厚の絶縁皮膜が必要であり、1本の導体を取り囲む形で均一な膜厚の絶縁皮膜が形成されていたため、導体と導体との間には2層の絶縁皮膜が存在していた。このため、特に多数の導体をスロット内に納める場合は、この絶縁皮膜が占める割合が大きくなり、スロット内での占積率がその分だけ低下するという問題があった。   By the way, even in the flat conductor used for the stator of the rotating electrical machine for a vehicle of Patent Document 1, each conductor needs an insulating film having a predetermined film thickness, and has a uniform film thickness so as to surround one conductor. Since the insulating film was formed, two layers of insulating films existed between the conductors. For this reason, in particular, when a large number of conductors are accommodated in the slot, the ratio occupied by the insulating film increases, and there is a problem that the space factor in the slot decreases accordingly.

また、従来、矩形断面の導体に絶縁皮膜を形成する場合には、その角部のR寸法を小さくしてゆくと、角部には平坦部と均一な厚さの絶縁皮膜を形成することが非常に難しく、通常は他の部分よりも絶縁皮膜の厚さが薄くなる。仮に厚い絶縁皮膜を形成することができたとしても、その後の工程で角部が隣接する導体の角部同士が干渉すると絶縁皮膜にキズが付きやすいため、良好な絶縁性を維持することが難しく、結局、角部のR寸法をあまり小さくすることができず(例えばR=0.4mm程度が限界)、占積率向上の障害になっていた。   Conventionally, when an insulating film is formed on a conductor having a rectangular cross section, when the R dimension of the corner portion is reduced, a flat portion and an insulating film having a uniform thickness can be formed at the corner portion. It is very difficult and usually the thickness of the insulating film is thinner than other parts. Even if a thick insulating film can be formed, it is difficult to maintain good insulation because the insulating film is easily scratched when the corners of adjacent conductors interfere with each other in the subsequent process. Eventually, the R dimension of the corner portion could not be made very small (for example, R = 0.4 mm was the limit), which was an obstacle to improving the space factor.

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、固定子巻線の占積率を向上させることができ、これに伴って高出力化、高効率化、耐久性向上が可能な車両用回転電機を提供することにある。   The present invention has been created in view of the above points, and its purpose is to improve the space factor of the stator winding, and accordingly, increase in output, efficiency, and durability. An object of the present invention is to provide a vehicular rotating electrical machine capable of improving the performance.

上述した課題を解決するために、本発明の車両用回転電機は、回転駆動される回転子と、回転子と対向配置される固定子鉄心とこの固定子鉄心のスロットに装備された固定子巻線とを有する固定子と、回転子および固定子を支持するフレームとを備えており、固定子巻線は、ほぼ矩形断面形状を有する複数の電気導体で構成されており、電気導体は、2以上の複数本をひとつのセットとして、それら電気導体の周囲およびそれらの電気導体の間のそれぞれに一層の絶縁皮膜が形成されている。これにより、隣接する2本の電気導体の間の2層の絶縁皮膜をほぼ1層分の厚さに減らすことができるため、その分スロット内での占積率を上げることができ、これに伴って高出力化、高効率化、耐久性向上を実現することができる。
さらに、ひとつのセットになった複数の電気導体は、隣接する電気導体が存在しない角部の半径rを、隣接する電気導体が存在する角部の半径Rよりも大きく設定することが望ましい。これにより、大きい半径rの角部については絶縁皮膜が部分的に薄くなることを防止することができ、小さい半径Rの角部については電気導体が隣接する部分であって絶縁皮膜が部分的に薄くなることを考慮する必要がないためその分半径Rを小さくして占積率向上を図ることができる。
In order to solve the above-described problems, a rotating electrical machine for a vehicle according to the present invention includes a rotor that is rotationally driven, a stator core that is disposed to face the rotor, and a stator winding that is installed in a slot of the stator core. A stator having a wire, and a rotor and a frame that supports the stator. The stator winding is composed of a plurality of electric conductors having a substantially rectangular cross-sectional shape. A plurality of the above-mentioned plural pieces are formed as one set, and one insulating film is formed around the electric conductors and between the electric conductors. As a result, the two-layer insulation film between two adjacent electrical conductors can be reduced to a thickness of approximately one layer, so that the space factor in the slot can be increased accordingly. Accordingly, higher output, higher efficiency, and improved durability can be realized.
Furthermore, it is desirable that a plurality of electric conductors in one set have a radius r of a corner where no adjacent electric conductor exists to be larger than a radius R of the corner where an adjacent electric conductor exists. As a result, it is possible to prevent the insulating film from being partially thinned at the corner portion having the large radius r, and the insulating film is partially formed at the corner portion having the small radius R where the electric conductor is adjacent. Since it is not necessary to consider the reduction in thickness, the radius R can be reduced accordingly, and the space factor can be improved.

また、上述した電気導体は、2本をひとつのセットとして絶縁皮膜が形成されていることが望ましい。これにより、絶縁皮膜の膜厚の低減と、電気導体を所定形状に成形する際の作業性を両立させることが可能となる。   In addition, it is desirable that the above-described electrical conductors have an insulating film formed of two wires as one set. Thereby, it becomes possible to make compatible the reduction | decrease of the film thickness of an insulating film, and the workability | operativity at the time of shape | molding an electrical conductor in a predetermined shape.

また、上述した絶縁皮膜は、2本の電気導体の間の膜厚Tがそれ以外の電気導体の周囲の膜厚tの2倍よりも薄く設定されていることが望ましい。これにより、各電気導体に個別に絶縁皮膜を形成する場合に比べて、確実に膜厚を薄くして占積率向上を実現することができる。   Moreover, as for the insulating film mentioned above, it is desirable for the film thickness T between two electric conductors to be set thinner than twice the film thickness t around the other electric conductors. Thereby, compared with the case where an insulating film is individually formed on each electric conductor, the film thickness can be reliably reduced and the space factor can be improved.

また、上述した絶縁皮膜は、2本の電気導体の間の膜厚Tがそれ以外の電気導体の周囲の膜厚tとほぼ同じに設定されていることが望ましい。これにより、絶縁皮膜全体として必要最小限の膜厚tを確保しつつ最大限の占積率を実現することができる。   Moreover, as for the insulating film mentioned above, it is desirable for the film thickness T between two electric conductors to be set to be substantially the same as the film thickness t around the other electric conductors. Thereby, the maximum space factor can be realized while ensuring the minimum necessary film thickness t for the entire insulating film.

また、上述した半径rは、スロットの四隅部分のR形状に合わせて設定されることが望ましい。スロット形状に合わせて電気導体の角部の形状を設定することにより、スロット内で電気導体の周囲に生じる隙間を減らすことができ、占積率を向上させることができる。   The radius r described above is preferably set in accordance with the R shape of the four corners of the slot. By setting the shape of the corner of the electric conductor in accordance with the slot shape, the gap generated around the electric conductor in the slot can be reduced, and the space factor can be improved.

以下、本発明の車両用回転電機を適用した一実施形態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、一実施形態の車両用交流発電機の全体構成を示す図である。図1に示す車両用交流発電機1は、固定子2、回転子3、フレーム4、ブラシ装置5、整流装置6、リヤカバー7等を含んで構成されている。   Hereinafter, an automotive alternator according to an embodiment to which a rotating electrical machine for a vehicle of the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an automotive alternator according to an embodiment. The vehicle alternator 1 shown in FIG. 1 includes a stator 2, a rotor 3, a frame 4, a brush device 5, a rectifying device 6, a rear cover 7, and the like.

固定子2は、固定子鉄心22と、固定子鉄心22に形成された複数のスロット内に備わった電気導体としての複数のセグメント導体を相互に接合することにより形成された固定子巻線23とを備えている。固定子2の詳細については後述する。   The stator 2 includes a stator core 22 and a stator winding 23 formed by joining together a plurality of segment conductors as electric conductors provided in a plurality of slots formed in the stator core 22. It has. Details of the stator 2 will be described later.

回転子3は、絶縁処理された銅線を円筒状かつ同心状に巻き回した界磁巻線31を、それぞれが複数個の爪部を有するポールコア32によって、回転軸33を通して両側から挟み込んだ構造を有している。また、フロント側のポールコア32の端面には、フロント側から吸い込んだ冷却風を軸方向および径方向に吐き出す送風手段としての冷却ファン35が溶接等によって取り付けられている。同様に、リヤ側のポールコア32の端面には、リヤ側から吸い込んだ冷却風を径方向に吐き出す送風手段としての冷却ファン36が溶接等によって取り付けられている。また、回転軸33のリヤ側端部近傍には、界磁巻線31の両端に電気的に接続された2つのスリップリング37、38が形成されており、これらのスリップリング37、38を介してブラシ装置5から界磁巻線31に対して給電が行われる。   The rotor 3 has a structure in which a field winding 31 in which an insulated copper wire is wound in a cylindrical and concentric manner is sandwiched from both sides through a rotating shaft 33 by a pole core 32 having a plurality of claws. have. A cooling fan 35 is attached to the end face of the pole core 32 on the front side by welding or the like as a blowing means for discharging the cooling air sucked from the front side in the axial direction and the radial direction. Similarly, a cooling fan 36 is attached to the end face of the pole core 32 on the rear side by welding or the like as a blowing means for discharging the cooling air sucked from the rear side in the radial direction. In addition, two slip rings 37 and 38 that are electrically connected to both ends of the field winding 31 are formed in the vicinity of the rear side end portion of the rotating shaft 33, and the slip rings 37 and 38 are interposed through these slip rings 37 and 38. Then, power is supplied from the brush device 5 to the field winding 31.

フレーム4は、固定子2および回転子3を収容しており、回転子3が回転軸33を中心に回転可能な状態で支持されているとともに、回転子3のポールコア32の外周側に所定の隙間を介して配置された固定子2が固定されている。また、フレーム4は、固定子鉄心22の軸方向端面から突出した固定子巻線23に対向した部分に冷却風の吐出窓41を有し、軸方向端面に吸入窓42を有している。   The frame 4 accommodates the stator 2 and the rotor 3, and is supported in a state where the rotor 3 can rotate around the rotation shaft 33, and a predetermined value is provided on the outer peripheral side of the pole core 32 of the rotor 3. A stator 2 arranged via a gap is fixed. The frame 4 has a cooling air discharge window 41 at a portion facing the stator winding 23 protruding from the axial end face of the stator core 22 and a suction window 42 at the axial end face.

ブラシ装置5は、整流装置6から回転子3の界磁巻線31に励磁電流を流すためのものであり、回転子3の回転軸33に形成されたスリップリング37、38のそれぞれに押圧するブラシ51、52を有する。整流装置6は、三相の固定子巻線23から出力される三相交流電流を整流して直流の出力電力を得るためのものである。リヤカバー7は、リヤ側のフレーム4の外側に取り付けられるブラシ装置5、整流装置6、ICレギュレータ9等の電気部品を覆って、これらを保護するためのものである。   The brush device 5 is for passing an exciting current from the rectifying device 6 to the field winding 31 of the rotor 3, and presses each of the slip rings 37 and 38 formed on the rotating shaft 33 of the rotor 3. Brushes 51 and 52 are provided. The rectifier 6 is for rectifying the three-phase alternating current output from the three-phase stator winding 23 to obtain direct-current output power. The rear cover 7 covers and protects electrical components such as the brush device 5, the rectifying device 6, and the IC regulator 9 that are attached to the outside of the frame 4 on the rear side.

次に、固定子2の詳細について説明する。図2は、固定子2の部分的な断面図である。本実施形態の固定子鉄心22は、薄い鋼板を積層することにより形成されている。積層される各鋼板は、あらかじめプレス加工によってスロット25が形成されており、各スロット25間の歯先部26には周方向に磁束収集用突起部27が形成されている。このように、プレス加工によってスロット25を形成する場合には、各スロット25の四隅部分28は所定の円弧形状(r形状)を有することになり、プレス型の寿命や磁路面積の確保等を考慮すると、この円弧の半径(r寸法)を極端に小さくすることはできない。   Next, details of the stator 2 will be described. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the stator 2. The stator core 22 of this embodiment is formed by laminating thin steel plates. Slots 25 are formed in advance in each steel plate to be laminated by press working, and magnetic flux collecting projections 27 are formed in the tooth tip portions 26 between the slots 25 in the circumferential direction. As described above, when the slots 25 are formed by press working, the four corner portions 28 of each slot 25 have a predetermined arc shape (r shape), thereby ensuring the life of the press die and securing the magnetic path area. Considering this, the radius (r dimension) of this arc cannot be made extremely small.

また、固定子鉄心22のスロット25に装備された固定子巻線23は、複数のセグメント導体により構成され、各スロット25には複数本(本実施形態では4本)の電気導体が収容されている。また、一のスロット25内の4本の電気導体は、固定子鉄心22の径方向について内側から第1層から第4層までが一列に配列されている。これら各層の電気導体は、ほぼU字状のセグメント導体の2本の直線部に対応している。第1層が内端層、第2層が内中層、第3層が外中層、第4層が外端層に対応している。   Further, the stator winding 23 provided in the slot 25 of the stator core 22 is constituted by a plurality of segment conductors, and each slot 25 accommodates a plurality (four in this embodiment) of electrical conductors. Yes. The four electrical conductors in one slot 25 are arranged in a row from the first layer to the fourth layer from the inside in the radial direction of the stator core 22. The electric conductors of these layers correspond to the two straight portions of the substantially U-shaped segment conductor. The first layer corresponds to the inner end layer, the second layer corresponds to the inner middle layer, the third layer corresponds to the outer middle layer, and the fourth layer corresponds to the outer end layer.

図3は、固定子巻線23を構成するセグメント導体の斜視図である。図3に示すように、本実施形態では、大小2種類のセグメント導体231、232が重ね合わされた状態で用いられている。重ね合わされたときに外側に配置される一方のセグメント導体231は、矩形断面を有する1本の直線状の電気導体をほぼU字状に折り曲げることにより形成され、2つの直線部231a、231bと、U字状の折り返し部分であるターン部231cと、これらの間をつなぐ斜行部231fとを有している。また、重ね合わされたときに内側に配置される他方のセグメント導体232は、矩形断面を有する1本の直線状の電気導体をほぼU字状に折り曲げることにより形成され、2つの直線部232a、232bと、U字状の折り返し部分であるターン部232cと、これらの間をつなぐ斜行部232fとを有している。直線部231a、232aと直線部231b、232bは、互いに1磁極ピッチ離れた2つのスロット25に収容される。   FIG. 3 is a perspective view of segment conductors constituting the stator winding 23. As shown in FIG. 3, in this embodiment, two types of large and small segment conductors 231 and 232 are used in a superimposed state. One segment conductor 231 disposed on the outside when superimposed is formed by bending one linear electric conductor having a rectangular cross section into a substantially U shape, and two linear portions 231a and 231b; It has a turn part 231c that is a U-shaped folded part and a skew part 231f that connects these parts. In addition, the other segment conductor 232 that is disposed on the inner side when it is overlaid is formed by bending one linear electric conductor having a rectangular cross section into a substantially U shape, and two linear portions 232a and 232b. And a turn portion 232c that is a U-shaped folded portion, and a skew portion 232f that connects the turn portion 232c. The straight portions 231a and 232a and the straight portions 231b and 232b are accommodated in two slots 25 that are separated from each other by one magnetic pole pitch.

図2に示すように、2つのセグメント導体231、232の一方の直線部231a、232aは2本をセットにして絶縁皮膜24が形成されている。同様に、2つのセグメント導体231、232の他方の直線部231b、232bは2本をセットにして絶縁皮膜24が形成されている。なお、図2において直線部231b、232bに付された「’」は、一方の直線部231a、232aが含まれるセグメント導体231、232とは異なる他のセグメント導体231、232に含まれるものであることを示している。   As shown in FIG. 2, two linear conductors 231 a and 232 a of two segment conductors 231 and 232 are formed as a set, and an insulating film 24 is formed. Similarly, the other linear portions 231b and 232b of the two segment conductors 231 and 232 are formed as a set, and the insulating film 24 is formed. In FIG. 2, “′” added to the straight portions 231 b and 232 b is included in the other segment conductors 231 and 232 different from the segment conductors 231 and 232 including the one straight portions 231 a and 232 a. It is shown that.

図4は、隣接した2本の直線部231a、232aに形成された絶縁皮膜の詳細を示す図である。なお、他の2本の直線部231b、232bについても同様であり、以下では、2本の直線部231a、232aについて説明を行うものとする。図4に示すように、直線部231a、232aの周囲に形成された絶縁皮膜24は、これら2本の直線部231a、232aに挟まれた領域の膜厚がTに、それ以外の領域の膜厚がtに設定されている。また、膜厚Tは膜厚tの2倍よりも薄く、好ましくは膜厚tと同じに設定されている。   FIG. 4 is a diagram showing details of the insulating coating formed on the two adjacent linear portions 231a and 232a. The same applies to the other two straight portions 231b and 232b. Hereinafter, the two straight portions 231a and 232a will be described. As shown in FIG. 4, the insulating film 24 formed around the straight portions 231a and 232a has a film thickness in the region sandwiched between these two straight portions 231a and 232a and a film in the other region. The thickness is set to t. The film thickness T is smaller than twice the film thickness t, and is preferably set to be the same as the film thickness t.

また、本実施形態では、2本の直線部231a、232aのそれぞれにおいて互いに隣接する角部の半径Rは、それ以外の角部の半径rよりも小さく設定されている。それ以外の角部の半径rは、スロット25の四隅部分28のr寸法に合わせてその値が設定されており、四隅部分28と直線部231aの角部との間に隙間が生じないようになっている。   In the present embodiment, the radius R of the corners adjacent to each other in each of the two straight portions 231a and 232a is set smaller than the radius r of the other corners. The radius r of the other corners is set in accordance with the r dimension of the four corners 28 of the slot 25, so that no gap is generated between the four corners 28 and the corners of the straight line 231a. It has become.

ところで、電気導体の周囲に絶縁皮膜24を形成する場合に、電気導体の表面に鋭角な凸部が存在するとその箇所で絶縁皮膜24の膜厚が薄くなる。したがって、図5に示すように、1本の電気導体の周囲に絶縁皮膜24を形成することを考えたときに、電気導体に半径Rの角部と半径rの角部が存在する場合であって、占積率を高めるために半径Rの値をあまり小さくすると、半径Rの角部における絶縁皮膜24の膜厚が他の部分よりも薄くなって絶縁性が悪化することになる。これに対し、本実施形態では、図2や図4に示すように、半径Rの角部は2本の電気導体である直線部231a、232a同士が隣り合うように配置されるため、これらの角部周辺の絶縁皮膜24の膜厚が薄くなることはない。   By the way, when the insulating film 24 is formed around the electric conductor, if there is an acute convex portion on the surface of the electric conductor, the film thickness of the insulating film 24 is reduced at that portion. Therefore, as shown in FIG. 5, when it is considered that the insulating film 24 is formed around one electric conductor, there is a case where a corner portion having a radius R and a corner portion having a radius r exist in the electric conductor. Thus, if the value of the radius R is made too small in order to increase the space factor, the film thickness of the insulating film 24 at the corners of the radius R becomes thinner than the other parts, and the insulating properties deteriorate. In contrast, in the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 4, the corners of the radius R are arranged so that the linear portions 231a and 232a that are two electric conductors are adjacent to each other. The film thickness of the insulating film 24 around the corner is not reduced.

このように、本実施形態では、隣接する2本の電気導体の間の2層の絶縁皮膜24を1層に減らすことができるため、その分スロット25内での占積率を上げることができ、これに伴って車両用交流発電機1の高出力化、高効率化、耐久性向上を実現することができる。特に、2本をひとつのセットとして絶縁皮膜24を形成することにより、絶縁皮膜24の膜厚の低減と、電気導体を所定形状に成形する際の作業性を両立させることが可能となる。   Thus, in this embodiment, since the two-layer insulating film 24 between two adjacent electrical conductors can be reduced to one layer, the space factor in the slot 25 can be increased accordingly. Accordingly, it is possible to achieve higher output, higher efficiency, and improved durability of the vehicle alternator 1. In particular, by forming the insulating film 24 as a set of two, it is possible to achieve both reduction in the film thickness of the insulating film 24 and workability when forming the electric conductor into a predetermined shape.

また、2本の電気導体の間の絶縁皮膜24の膜厚Tを、それ以外の電気導体の周囲の膜厚tの2倍よりも薄く設定することにより、各電気導体に個別に絶縁皮膜24を形成する場合に比べて、確実に膜厚を薄くして占積率向上を実現することができる。特に、2本の電気導体の間の絶縁皮膜24の膜厚Tを、それ以外の電気導体の周囲の膜厚tとほぼ同じに設定することにより、絶縁皮膜24全体として必要最小限の膜厚tを確保しつつ最大限の占積率を実現することができる。   Further, by setting the film thickness T of the insulating film 24 between the two electric conductors to be thinner than twice the film thickness t around the other electric conductors, the insulating film 24 is individually applied to each electric conductor. Compared with the case of forming the film, the film thickness can be reliably reduced and the space factor can be improved. In particular, by setting the film thickness T of the insulating film 24 between two electric conductors to be substantially the same as the film thickness t around the other electric conductors, the minimum necessary film thickness of the insulating film 24 as a whole. The maximum space factor can be realized while securing t.

また、ひとつのセットになった複数の電気導体は、隣接する電気導体が存在しない角部の半径rを、隣接する電気導体が存在する角部の半径Rよりも大きく設定している。これにより、大きい半径rの角部については絶縁皮膜24が部分的に薄くなることを防止することができ、小さい半径Rの角部については電気導体が隣接する部分であって絶縁皮膜24が部分的に薄くなることを考慮する必要がないためその分半径Rを小さくして占積率向上を図ることができる。   Further, in the plurality of electric conductors in one set, the radius r of the corner where the adjacent electric conductor does not exist is set larger than the radius R of the corner where the adjacent electric conductor exists. Thereby, it is possible to prevent the insulating film 24 from being partially thinned at the corner portion of the large radius r, and the insulating film 24 is a portion where the electric conductor is adjacent to the corner portion of the small radius R. Therefore, it is not necessary to consider the reduction in thickness, and the radius R can be reduced by that amount to improve the space factor.

また、半径rをスロット25の四隅部分28の形状に合わせて設定することにより、スロット25内で電気導体の周囲に生じる隙間を減らすことができ、占積率を向上させることができる。   Further, by setting the radius r in accordance with the shape of the four corner portions 28 of the slot 25, the gap generated around the electric conductor in the slot 25 can be reduced, and the space factor can be improved.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、2本の電気導体(直線部)を1セットとして絶縁皮膜24を形成したが、3本以上の電気導体を1セットにしてそれらの周囲およびそれらの間に絶縁皮膜24を形成するようにしてもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment, the insulating film 24 is formed by setting two electric conductors (straight line portions) as one set, but the insulating film 24 is formed around and between three or more electric conductors as one set. 24 may be formed.

また、上述した実施形態では、U字状のセグメント導体の2本の直線部(電気導体)が隣接する場合について説明したが、直線状の2本あるいはそれ以上の本数のセグメント導体が隣接する場合にも本発明を適用することができる。また、上述した実施形態では、各スロット25に4本の電気導体が収納される場合について説明したが、それ以上の本数の電気導体が各スロット25に収納される場合にも本発明を適用することができる。   In the above-described embodiment, the case where two straight portions (electrical conductors) of the U-shaped segment conductor are adjacent to each other has been described. However, when two or more linear segment conductors are adjacent to each other. The present invention can also be applied to. In the above-described embodiment, the case where four electrical conductors are stored in each slot 25 has been described. However, the present invention is also applied to a case where a larger number of electrical conductors are stored in each slot 25. be able to.

一実施形態の車両用交流発電機の全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole composition of the alternator for vehicles of one embodiment. 固定子の部分的な断面図である。It is a fragmentary sectional view of a stator. 固定子巻線を構成するセグメント導体の斜視図である。It is a perspective view of the segment conductor which comprises a stator winding | coil. 隣接した2本の直線部に形成された絶縁皮膜の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the insulating film formed in two adjacent linear parts. 1本の電気導体の周囲に絶縁皮膜を形成する場合の説明図である。It is explanatory drawing in the case of forming an insulating film around one electric conductor.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両用交流発電機
2 固定子
3 回転子
4 フレーム
5 ブラシ装置
6 整流装置
7 リヤカバー
22 固定子鉄心
23 固定子巻線
24 絶縁皮膜
25 スロット
26 歯先部
27 磁束収集用突起部
28 四隅部分
31 界磁巻線
32 ポールコア
33 回転軸
231、232 セグメント導体
231a、231b、232a、232b 直線部
231c、232c ターン部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle alternator 2 Stator 3 Rotor 4 Frame 5 Brush device 6 Rectifier 7 Rear cover 22 Stator iron core 23 Stator winding 24 Insulation film 25 Slot 26 Tooth tip 27 Magnetic flux collecting projection 28 Four corners 31 Field winding 32 Pole core 33 Rotating shaft 231, 232 Segment conductor 231a, 231b, 232a, 232b Straight line part 231c, 232c Turn part

Claims (5)

回転駆動される回転子と、前記回転子と対向配置される固定子鉄心とこの固定子鉄心のスロットに装備された固定子巻線とを有する固定子と、前記回転子および前記固定子を支持するフレームとを備える車両用回転電機において、
前記固定子巻線は、ほぼ矩形断面形状を有する複数の電気導体で構成されており、
前記電気導体は、2以上の複数本をひとつのセットとして、それら電気導体の周囲およびそれらの電気導体の間のそれぞれに一層の絶縁皮膜が形成されているものであって、
ひとつのセットになった複数の前記電気導体は、隣接する前記電気導体が存在しない角部の半径rを、隣接する前記電気導体が存在する角部の半径Rよりも大きく設定することを特徴とする車両用回転電機。
A stator having a rotor to be driven to rotate, a stator core disposed opposite to the rotor, and a stator winding installed in a slot of the stator core, and supporting the rotor and the stator A rotating electrical machine for a vehicle comprising a frame that
The stator winding is composed of a plurality of electric conductors having a substantially rectangular cross-sectional shape,
The electrical conductor is a set of two or more wires, and one insulating film is formed around each of the electrical conductors and between the electrical conductors ,
The plurality of electric conductors in one set is characterized in that a radius r of a corner where the adjacent electric conductor does not exist is set larger than a radius R of the corner where the adjacent electric conductor exists. Rotating electric machine for vehicles.
請求項1において、
前記電気導体は、2本をひとつのセットとして前記絶縁皮膜が形成されていることを特徴とする車両用回転電機。
In claim 1,
The electric rotating machine for vehicles, wherein the electric conductor is formed with the insulating film as a set of two conductors.
請求項1または2において、
前記絶縁皮膜は、2本の前記電気導体の間の膜厚Tがそれ以外の前記電気導体の周囲の膜厚tの2倍よりも薄く設定されていることを特徴とする車両用回転電機。
In claim 1 or 2,
In the rotating electrical machine for a vehicle, the film thickness T between the two electric conductors is set to be thinner than twice the film thickness t around the other electric conductors.
請求項3において、
前記絶縁皮膜は、2本の前記電気導体の間の膜厚Tがそれ以外の前記電気導体の周囲の膜厚tとほぼ同じに設定されていることを特徴とする車両用回転電機。
In claim 3,
The rotating electrical machine for a vehicle according to claim 1, wherein the insulating film has a film thickness T between the two electric conductors set to be substantially the same as a film thickness t around the other electric conductors.
請求項1において、
前記半径rは、前記スロットの四隅部分のR形状に合わせて設定されることを特徴とする車両用回転電機。
In claim 1 ,
The vehicular rotating electrical machine according to claim 1, wherein the radius r is set in accordance with an R shape of the four corners of the slot.
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