JP5524837B2 - 車両用回転電機の固定子 - Google Patents

Description

この発明は、車両用交流発電機などの車両用回転電機の固定子に関し、特に固定子巻線のコイルエンド群から引き出されるリード部の固定構造に関するものである。

従来の回転電機の固定子では、多相の巻線の端部に形成されたリード部が、第１コイルエンド群に沿って敷設されており、そのリード部は部分的にクロスチューブに覆われ、クロスチューブが第１コイルエンド群に接着材により固定されている（例えば、特許文献１参照）。
また、他の従来の回転電機の固定子では、規制凹部がコイルエンド群の頂部に設けられ、リード部が規制凹部内に嵌め込まれ、接着剤によりコイルエンド群に固定されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１−１０３６９７号公報 特開２００４−０２３９１６号公報

特許文献１による従来の回転電機の固定子においては、リード部が接着剤を用いて第１コイルエンド群に固定されているので、接着剤の塗布工程が必要となり、手間およびコストが増大するとともに、リード部および第１コイルエンド群の冷却風に曝される面積が低減し、固定子の過度の温度上昇をもたらすという課題があった。

また、特許文献２による他の従来の回転電機の固定子においても、リード部が接着剤を用いてコイルエンド群に固定されているので、手間およびコストが増大するとともに、固定子の過度の温度上昇をもたらすという課題があった。さらに、リード部を嵌め込むための規制凹部をコイルエンド群の頂部に設けているので、コイルエンドの形状が複雑となり、コイルエンドの形成に手間とコストがかかってしまうという課題もあった。

この発明による車両用回転電機の固定子は、スロットが内周側に開口するように周方向に所定のピッチで配列された円筒状の固定子鉄心と、上記スロット内に装着されて上記固定子鉄心に巻装された複数の巻線からなり、該固定子鉄心の軸方向両端部に第１コイルエンド群および第２コイルエンド群を形成する固定子巻線と、上記巻線の一部で構成され、それぞれ上記第２コイルエンド群から軸方向に引き出されて、該第２コイルエンド群の軸方向外周面との間に隙間を確保して、かつ該第２コイルエンド群の軸方向外周面に沿って周方向に延設されている単一の導体線で構成され、上記巻線同士を接続する複数の第１リード部と、を備えている。そして、上記複数の第１リード部のそれぞれが、少なくとも１本の他の上記第１リード部と交差して上記第２コイルエンド群の軸方向外周面に沿って周方向に延設されている。

この発明による車両用回転電機の固定子は、スロットが内周側に開口するように周方向に所定のピッチで配列された円筒状の固定子鉄心と、上記スロット内に装着されて上記固定子鉄心に巻装され、該固定子鉄心の軸方向両端部に第１コイルエンド群および第２コイルエンド群を形成する固定子巻線と、上記固定子巻線の一部で構成され、上記第２コイルエンド群から軸方向に引き出されて、該第２コイルエンド群の軸方向外周面との間に隙間を確保して、かつ該第２コイルエンド群の軸方向外周面に沿って周方向に延設されている複数の第１リード部と、を備えている。そして、上記複数の第１リード部のそれぞれが、少なくとも１本の他の上記第１リード部と交差して上記第２コイルエンド群の軸方向外周面に沿って周方向に延設されている。

この発明によれば、複数の第１リード部のそれぞれが、少なくとも１本の他の第１リード部と交差して第２コイルエンド群の軸方向外周面に沿って周方向に延設されているので、第１リード部の振動が他の第１リード部との交差部で抑えられる。そこで、第１リード部の位置を規制する規制凹部などを第２コイルエンド群に形成する必要がなくなり、手間とコストをかけることなく、第１リード部の耐振性を確保することができる。さらに、接着剤を用いて第１リード部を第２コイルエンド群に固定する必要もなくなり、第１リード部および第２コイルエンド群の冷却風に曝される面積の低減が抑えられ、固定子巻線の過度の温度上昇が抑えられる。

この発明の一実施の形態に係る固定子を搭載した回転電機を示す縦断面図である。 この発明の一実施の形態に係る固定子における固定子巻線の構成を説明する固定子鉄心のリア側端面図である。 この発明の一実施の形態に係る固定子を搭載した回転電機の回路図である。 この発明の一実施の形態に係る固定子を示す斜視図である。 この発明の一実施の形態に係る固定子を示す側面図である。 この発明の一実施の形態に係る固定子を図５の反対側から見た側面図である。 この発明の一実施の形態に係る固定子における第１および第２リード部の結線状態を示す要部斜視図である。 この発明の一実施の形態に係る固定子を示す斜視図である。

図１はこの発明の一実施の形態に係る固定子を搭載した回転電機を示す縦断面図、図２はこの発明の一実施の形態に係る固定子における固定子巻線の構成を説明する固定子鉄心のリア側端面図、図３はこの発明の一実施の形態に係る固定子を搭載した回転電機の回路図、図４はこの発明の一実施の形態に係る固定子を示す斜視図、図５はこの発明の一実施の形態に係る固定子を示す側面図、図６はこの発明の一実施の形態に係る固定子を図５の反対側から見た側面図、図７はこの発明の一実施の形態に係る固定子における第１および第２リード部の結線状態を示す要部斜視図、図８はこの発明の一実施の形態に係る固定子を示す斜視図である。

図１において、回転電機は、それぞれ略椀形状のアルミニウム製のフロントブラケット１とリアブラケット２とからなるケース３と、このケース３に回転自在に支持されたシャフト４と、ケース３のフロント側に延出するシャフト４の端部に固着されたプーリ５と、シャフト４に固定されてケース３内に収容された回転子６と、この回転子６の軸方向の両端面に固定されたファン７と、回転子６の外周を囲繞するようにケース３の内壁面に固定された固定子８と、シャフト４のリア側に固定され、回転子６に電流を供給するスリップリング９と、このスリップリング９に摺動するようにケース３内に配設された一対のブラシ１０と、このブラシ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に取り付けられたヒートシンク１３と、このヒートシンク１３に接着され固定子８で生じた交流電圧の大きさを調整するレギュレータ１４と、を備えている。

そして、回転子６は、電流を流して磁束を発生する界磁巻線１７と、この界磁巻線１７を覆うように設けられ、その磁束によって磁極が形成される一対のポールコア１８、１９とを備えている。一対のポールコア１８、１９は、鉄製で、それぞれ最外径面形状を略台形形状とする例えば８個の爪状磁極２０、２１が外周縁部に周方向に等角ピッチで突設されてなり、これらの爪状磁極２０、２１を噛み合わせるように対向させてシャフト４に固着されている。

固定子８は、磁性鋼板の積層体からなる円筒状の固定子鉄心１５と、固定子鉄心１５に巻装された固定子巻線１６とから構成されている。そして、固定子鉄心１５には図２に示されるように、内径側に開口するスロット１５ａが周方向に等角ピッチで例えば９６個形成されている。つまり、スロット１５ａは毎極毎相当たり２個の割合で形成されている。そして、インシュレータ（図示せず）が各スロット１５ａ内に装着され、固定子鉄心１５と固定子巻線１６との電気的絶縁を確実にしている。さらに、樹脂製の外周テープ２４が固定子巻線１６のフロント側コイルエンド群１６Ｆおよびリア側コイルエンド群１６Ｒの径方向外周面に巻回され、フロント側コイルエンド群１６Ｆおよびリア側コイルエンド群１６Ｒに滴下、充填されるワニスの流出を阻止している。

つぎに、固定子巻線１６の構造について説明する。
まず、固定子巻線１６を構成する１相分の巻線構造について図２を参照しつつ説明する。ここで、説明の便宜上、導体線３０のスロット１５ａ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２中、実線は固定子鉄心のリア側の結線状態を示し、点線は固定子鉄心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。

ａ相巻線１６ａは、それぞれ絶縁被覆された矩形断面の連続銅線からなる素線としての１本の導体線３０で形成された第１乃至第６巻線３１〜３６から構成されている。
この電気導体である導体線３０は、６スロットピッチで配列された直線状のスロット収納部３０ａと、隣接するスロット収納部３０ａの端部同士をフロント側およびリア側で交互に連結するターン部３０ｂとから構成されている。そして、導体線３０が、スロット収納部３０ａを６スロット毎のスロット１５ａに収納されて固定子鉄心１５に波巻きに巻装されている。

第１巻線３１は、１本の導体線３０をスロット番号１番から９１番まで６スロット毎のスロット１５ａに、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。また、第２巻線３２は、１本の導体線３０をスロット番号１番から９１番まで６スロット毎のスロット１５ａに、１番地と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。また、第３巻線３３は、１本の導体線３０をスロット番号１番から９１番まで６スロット毎のスロット１５ａに、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。また、第４巻線３４は、１本の導体線３０をスロット番号１番から９１番まで６スロット毎のスロット１５ａに、３番地と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。また、第５巻線３５は、１本の導体線３０をスロット番号１番から９１番まで６スロット毎のスロット１５ａに、６番地と５番地とを交互に採るように波巻きして構成されている。また、第６巻線３６は、１本の導体線３０をスロット番号１番から９１番まで６スロット毎のスロット１５ａに、５番地と６番地とを交互に採るように波巻きして構成されている。そして、各スロット１５ａ内には、導体線３０のスロット収納部３０ａがインシュレータに囲繞されて矩形断面の長手方向を径方向に揃えて径方向に１列に６本並んで配列されている。

そして、固定子鉄心１５のリア側において、９１番のスロット１５ａから延出する第１巻線３１の端部３１ａと１番のスロット１５ａから延出する第３巻線３３の端部３３ｂとをＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｅｒｔ Ｇａｓ）溶接により接合し、９１番のスロット１５ａから延出する第３巻線３３の端部３３ａと１番のスロット１５ａから延出する第５巻線３５の端部３５ｂとをＴＩＧ溶接により接合し、さらに９１番のスロット１５ａから延出する第５巻線３５の端部３５ａと１番のスロット１５ａから延出する第１巻線３１の端部３１ｂとをＴＩＧ溶接により接合する。これにより、第１巻線３１、第３巻線３３および第５巻線３５が直列に接続されて３ターンの波巻き巻線となる。

また、固定子鉄心１５のフロント側において、９１番のスロット１５ａから延出する第４巻線３４の端部３４ａと１番のスロット１５ａから延出する第２巻線３２の端部３２ｂとをＴＩＧ溶接により接合し、９１番のスロット１５ａから延出する第６巻線３６の端部３６ａと１番のスロット１５ａから延出する第４巻線３４の端部３４ｂとをＴＩＧ溶接により接合し、さらに９１番のスロット１５ａから延出する第２巻線３２の端部３２ａと１番のスロット１５ａから延出する第６巻線３６の端部３６ｂとをＴＩＧ溶接により接合する。これにより、第２巻線３２、第４巻線３４および第６巻線３６が直列に接続されて３ターンの波巻き巻線となる。

ついで、４９番と５５番とのスロット１５ａからリア側に延出する第１巻線３１の導体線３０の部位を切断し、５５番と６１番とのスロット１５ａから延出する第２巻線３２の導体線３０の部位を切断する。そして、４９番のスロット１５ａの２番地から延出する第１巻線３１の切断端３１ｄと、５５番のスロット１５ａの２番地から延出する第２巻線３２の切断端３２ｄとが、ＴＩＧ溶接により接合されて、第１乃至第６巻線３１〜３６が直列に接続された６ターンの波巻き巻線（ａ相巻線１６ａ）が形成される。第１巻線３１の切断端３１ｄと第２巻線３２の切断端３２ｄとが、相巻線を形成するために互いに接続される第１および第２リード部となる。また、５５番のスロット１５ａの１番地から延出する第１巻線３１の切断端３１ｃと、６１番のスロット１５ａの１番地から延出する第２巻線３２の切断端３２ｃとが、ａ相巻線１６ａの両端部であり、口出し線となる第３リード部となる。

図示していないが、同様にして、導体線３０が巻装されるスロット１５ａを１スロットずつずらしてｄ相巻線１６ｄ、ｃ相巻線１６ｃ、ｆ相巻線１６ｆ、ｂ相巻線１６ｂおよびｅ相巻線１６ｅが形成される。そして、ａ相巻線１６ａが１番、７番・・・９１番のスロット群に巻装され、ｄ相巻線１６ｄが２番、８番・・・９２番のスロット群に巻装され、ｃ相巻線１６ｃが３番、９番・・・９３番のスロット群に巻装され、ｆ相巻線１６ｆが４番、１０番・・・９４番のスロット群に巻装され、ｂ相巻線１６ｂが５番、１１番・・・９５番のスロット群に巻装され、ｅ相巻線１６ｅが６番、１２番・・・９６番のスロット群に巻装されている。

ついで、ａ相巻線１６ａ、ｂ相巻線１６ｂおよびｃ相巻線１６ｃの端部（第３リード部）同士を接続（Δ結線）して、三相交流巻線１６Ａを構成している。また、ｄ相巻線１６ｄ、ｅ相巻線１６ｅおよびｆ相巻線１６ｆの端部（第３リード部）同士を接続（Δ結線）して、三相交流巻線１６Ｂを構成している。このように、図３に示されるように、Δ結線された２組の三相交流巻線１６Ａ，１６Ｂからなる固定子巻線１６が構成される。そして、三相交流巻線１６Ａ，１６Ｂの各相巻線の端部同士の接続端子部が整流器１２に電気的に接続され、２つの三相交流巻線１６Ａ，１６Ｂの交流電圧がそれぞれ整流器１２により直流に整流されて出力される。

このように構成された固定子８のフロント側端部では、ターン部３０ｂが径方向に３列に並んで周方向に１スロットピッチで整列されて配列されて、第１コイルエンド群であるフロント側コイルエンド群１６Ｆを構成している。同様に、リア側端部では、ターン部３０ｂが径方向に３列に並んで周方向に１スロットピッチで整列されて配列されて、第２コイルエンド群であるリア側コイルエンド群１６Ｒを構成している。

ここで、ａ相巻線１６ａ、ｂ相巻線１６ｂ、およびｃ相巻線１６ｃにおける３ターンの波巻き巻線同士を結線する方法、および、ａ相巻線１６ａ、ｂ相巻線１６ｂおよびｃ相巻線１６ｃの端部同士をΔ結線する方法について、図４乃至図８を参照しつつ説明する。ここで、ａ相巻線１６ａでは、上述したように、４９番と５５番とのスロット１５ａからリア側に延出する第１巻線３１の導体線３０の部位が切断され、５５番と６１番とのスロット１５ａから延出する第２巻線３２の導体線３０の部位が切断されている。また、ｃ相巻線１６ｃでは、図示していないが、５１番と５７番とのスロット１５ａからリア側に延出する第１巻線３１の導体線３０の部位が切断され、５７番と６３番とのスロット１５ａから延出する第２巻線３２の導体線３０の部位が切断されているものとする。さらに、ｂ相巻線１６ｂでは、図示していないが、５３番と５９番とのスロット１５ａからリア側に延出する第１巻線３１の導体線３０の部位が切断され、５９番と６５番とのスロット１５ａから延出する第２巻線３２の導体線３０の部位が切断されているものとする。

そして、説明の便宜上、ａ相巻線１６ａの４９番のスロット１５ａの２番地から延出する第１巻線３１の切断端３１ｄをリード部１６ａ₁とし、５５番のスロット１５ａの１番地から延出する第１巻線３１の切断端３１ｃをリード部１６ａ₂とし、５５番のスロット１５ａの２番地から延出する第２巻線３２の切断端３２ｄをリード部１６ａ₃とし、６１番のスロット１５ａの１番地から延出する第２巻線３２の切断端３２ｃをリード部１６ａ₄とする。

同様に、ｃ相巻線１６ｃの５１番のスロット１５ａの２番地から延出する第１巻線３１の切断端３１ｄをリード部１６ｃ₁とし、５７番のスロット１５ａの１番地から延出する第１巻線３１の切断端３１ｃをリード部１６ｃ₂とし、５７番のスロット１５ａの２番地から延出する第２巻線３２の切断端３２ｄをリード部１６ｃ₃とし、６３番のスロット１５ａの１番地から延出する第２巻線３２の切断端３２ｃをリード部１６ｃ₄とする。

同様に、ｂ相巻線１６ｂの５３番のスロット１５ａの２番地から延出する第１巻線３１の切断端３１ｄをリード部１６ｂ₁とし、５９番のスロット１５ａの１番地から延出する第１巻線３１の切断端３１ｃをリード部１６ｂ₂とし、５９番のスロット１５ａの２番地から延出する第２巻線３２の切断端３２ｄをリード部１６ｂ₃とし、６５番のスロット１５ａの１番地から延出する第２巻線３２の切断端３２ｃをリード部１６ｂ₄とする。

ここで、リード部１６ａ₁，１６ａ₃がａ相巻線１６ａを構成する３ターンの波巻き巻線同士を接続する第１および第２リード部に相当し、リード部１６ａ₂，１６ａ₄がａ相巻線１６ａの両端部であり、口出し線を構成する第３リード部に相当する。また、リード部１６ｂ₁，１６ｂ₃がｂ相巻線１６ｂを構成する３ターンの波巻き巻線同士を接続する第１および第２リード部に相当し、リード部１６ｂ₂，１６ｂ₄がｂ相巻線１６ｂの両端部であり、口出し線を構成する第３リード部に相当する。さらに、リード部１６ｃ₁，１６ｃ₃がｃ相巻線１６ｃを構成する３ターンの波巻き巻線同士を接続する第１および第２リード部に相当、リード部１６ｃ₂，１６ｃ₄がｃ相巻線１６ｃの両端部であり、口出し線を構成する第３リード部に相当する。

まず、第２リード部であるリード部１６ａ₁がリア側コイルエンド群１６Ｒから軸方向に曲げを伴うことなく引き出される。また、第１リード部であるリード部１６ａ₃がリア側コイルエンド群１６Ｒから軸方向に曲げを伴うことなく引き出され、リア側コイルエンド群１６Ｒの軸方向外周面（以下、頂部という）から離反した位置で曲げられて、リア側コイルエンド群１６Ｒの頂部と所定の隙間を確保して、かつリア側コイルエンド群１６Ｒの頂部に沿って図７中反時計回りに引き回される。そして、リード部１６ａ₃は、リード部１６ａ₁の近傍まで引き回された後、リード部１６ａ₁と密接するように軸方向に曲げられ、ＴＩＧ溶接されてリード部１６ａ₁に接合される。これにより、第１巻線３１、第３巻線３３、および第５巻線３５が直列接続された３ターンの波巻き巻線と、第２巻線３２、第４巻線３４、および第６巻線３６が直列接続された３ターンの波巻き巻線とが、直列に接続され、６ターンの波巻き巻線からなるａ相巻線１６ａが構成される。

ついで、第２リード部であるリード部１６ｂ₃がリア側コイルエンド群１６Ｒから軸方向に曲げを伴うことなく引き出される。また、第１リード部であるリード部１６ｂ₁がリア側コイルエンド群１６Ｒから軸方向に曲げを伴うことなく引き出され、リア側コイルエンド群１６Ｒの頂部から離反した位置で曲げられて、リア側コイルエンド群１６Ｒの頂部と所定の隙間を確保して、かつリア側コイルエンド群１６Ｒの頂部に沿って図７中時計回りに引き回される。このとき、リード部１６ｂ₁はリード部１６ａ₃と接する状態でリード部１６ａ₃と交差する。そして、リード部１６ｂ₁は、リード部１６ｂ₃の近傍まで引き回された後、リード部１６ｂ₃と密接するように軸方向に曲げられ、ＴＩＧ溶接されてリード部１６ｂ₃に接合される。これにより、第１巻線３１、第３巻線３３、および第５巻線３５が直列接続された３ターンの波巻き巻線と、第２巻線３２、第４巻線３４、および第６巻線３６が直列接続された３ターンの波巻き巻線とが、直列に接続され、６ターンの波巻き巻線からなるｂ相巻線１６ｂが構成される。

ついで、第２リード部であるリード部１６ｃ₁がリア側コイルエンド群１６Ｒから軸方向に曲げを伴うことなく引き出される。また、第１リード部であるリード部１６ｃ₃がリア側コイルエンド群１６Ｒから軸方向に曲げを伴うことなく引き出され、リア側コイルエンド群１６Ｒの頂部から離反した位置で曲げられて、リア側コイルエンド群１６Ｒの頂部と所定の隙間を確保して、かつリア側コイルエンド群１６Ｒの頂部に沿って図７中反時計回りに引き回される。このとき、リード部１６ｃ₃はリード部１６ｂ₁と接する状態でリード部１６ｂ₁と交差し、さらにリード部１６ａ₃と接する状態でリード部１６ａ₃と交差する。そして、リード部１６ｃ₃は、リード部１６ｃ₁の近傍まで引き回された後、リード部１６ｃ₁と密接するように軸方向に曲げられ、ＴＩＧ溶接されてリード部１６ｃ₁に接合される。これにより、第１巻線３１、第３巻線３３、および第５巻線３５が直列接続された３ターンの波巻き巻線と、第２巻線３２、第４巻線３４、および第６巻線３６が直列接続された３ターンの波巻き巻線とが、直列に接続され、６ターンの波巻き巻線からなるｃ相巻線１６ｃが構成される。

つぎに、対をなす第３リード部であるリード部１６ａ₂とリード部１６ｃ₂とが、リア側コイルエンド群１６Ｒの引き出し位置から軸方向に曲げを伴うことなく引き出され、リア側コイルエンド群１６Ｒの頂部から離反した位置で曲げられて、図８に示されるように、リード部１６ａ₂およびリード部１６ｃ₂を構成する導体線３０のスロットからの引き出し方向と逆方向に、かつ径方向外方に延び、ついでＵ字状に折り返されて径方向内方に延び、互いに接近して接続金具２５に一体に接続される。

ついで、対をなす第３リード部であるリード部１６ｂ₂とリード部１６ａ₄とが、リア側コイルエンド群１６Ｒの引き出し位置から軸方向に曲げを伴うことなく引き出され、リア側コイルエンド群１６Ｒの頂部から離反した位置で曲げられて、図８に示されるように、径方向外方に延び、ついでＵ字状に折り返されて径方向内方に延び、互いに近接して接続金具２５に一体に接続される。

さらに、対をなす第３リード部であるリード部１６ｃ₄とリード部１６ｂ₄とが、リア側コイルエンド群１６Ｒの引き出し位置から軸方向に曲げを伴うことなく引き出され、リア側コイルエンド群１６Ｒの頂部から離反した位置で曲げられて、図８に示されるように、リード部１６ｃ₄およびリード部１６ｂ₄を構成する導体線３０のスロットからの引き出し方向と同方向に、かつ径方向外方に延び、ついでＵ字状に折り返されて径方向に延び、互いに近接して接続金具２５に一体に接続される。
なお、各第３リード部は、軸方向外方から見て、固定子鉄心１５の端面から径方向外方に延出しないように曲げ成形される。

これにより、ａ相巻線１６ａ、ｂ相巻線１６ｂ、およびｃ相巻線１６ｃがΔ結線されて、三相交流巻線１６Ａが構成される。そして、三相交流巻線１６Ａが３つの接続金具２５を介して整流器１２に接続される。

このように、この発明では、６つの相巻線の各第１リード部がリア側コイルエンド群から引き出され、その後リア側コイルエンド群の頂部から離反して、かつ、頂部に沿って周方向に引き回されているので、第２リード部とリア側コイルエンド群との間に隙間が確保される。そこで、第２リード部およびリア側コイルエンド群の冷却風に曝される面積の低減が抑えられ、固定子巻線の過度の温度上昇が抑えられる。

このように、この発明では、６つの相巻線の各第１リード部がリア側コイルエンド群から引き出され、その後リア側コイルエンド群の頂部から離反して、かつ、頂部に沿って周方向に引き回されているので、第１リード部とリア側コイルエンド群との間に隙間が確保される。そこで、第２リード部およびリア側コイルエンド群の冷却風に曝される面積の低減が抑えられ、固定子巻線の過度の温度上昇が抑えられる。

また、車両においては、エンジンのピストン運動に起因するエンジンの振動の方向は、主に交流発電機のシャフトの軸方向と直交する方向である。そこで、エンジン作動時に、回転電機の径方向に大きな振動が加わることになる。しかし、この固定子では、第１リード部がリア側コイルエンド群の頂部から離反して軸方向外方に位置しているので、エンジンの作動時に、第１リード部が径方向に振動しても、リア側コイルエンド群と干渉することが無く、リア側コイルエンド群との干渉に起因する第１リード部の断線等の発生が抑制される。

また、リア側コイルエンド群の頂部に沿って周方向に引き回されている第１リード部が少なくとも１本の他の第１リード部と密接状態に交差しているので、第１リード部全体の剛性を高めることができる。そこで、第１リード部の振動が抑制されるので、第１リード部の断線や第１リード部との擦れに起因するリア側コイルエンド群の損傷の発生が抑えられる。また、第１リード部の変位を規制する規制凹部などをリア側コイルエンド群に形成する必要がないので、手間やコストをかけることなく、第１リード部同士を固定できる。さらに、接着剤などを用いる必要がないので、放熱性の悪化が無くなるとともに、様々な製造国、季節、作業環境などに合わせた工程管理や部材管理が不要となる。

また、第１リード部が、並行して引き回されているリード部に密接して交差されているので、密接する第１リード部同士は、周方向に関して互いに異なる位置で接合される。したがって、密接される一方の第１リード部が密接される他方の第１リード部の接合部に干渉することがない。

また、リア側コイルエンド群の頂部に沿って周方向に引き回されている第１リード部同士を交差するようにしているので、第１三相交流巻線における第１リード部を４９番から５９番までのスロットから引き出される導体線で構成できる。つまり、第１リード部を４９番から５９番までの狭い周方向範囲内に位置するスロットから引き出された導体線で構成できるので、第１リード部の周方向長さを短くでき、第１リード部同士を交差する構造と相まって、第１リード部の耐振性が一層高められる。

また、対をなす第３リード部が、リア側コイルエンド群から軸方向に引き出された後曲げられて、第３リード部自身を構成する導体線のスロットから引き出し方向と逆方向に、かつ径方向外方に延び、ついでＵ字状に折り返されて径方向内方に延びて、その端部同士を接合されて、整流器１２に接続される口出し線を構成しているので、口出し線の配置自由度が拡大される。

また、第３リード部を構成する導体線がスロットの１番地から引き出されているので、第３リード部はリア側コイルエンド群の最内層から導出される。そこで、第３リード部がリアブラケットから離間し、リアブラケットとの干渉が阻止される。さらに、第３リード部をリアブラケットの排気口とからも離間して設置できるので、塩水等を直接被水することもなく、耐塩害性も向上できる。
また、矩形断面の導体線のスロット収納部が矩形断面の長手方向を径方向に揃えて径方向に１列に６本並んで配列されているので、導体線の占積率が高められる。

また、固定子巻線の一部であるターン部が径方向に３列に並んで周方向に１スロットピッチで整列されて配列されてリア側コイルエンド群を構成しているので、各第１リード部のリヤ側コイルエンド群からの径方向および周方向における引き出し位置を設計段階から特定することができる。そこで、例えば、固定子の量産性を高める観点から、第１リード部同士のそれぞれの交差部の交差形態および交差位置が最適となるように、第１リード部のリヤ側コイルエンド群からの引き出し位置を設定できる。

なお、上記実施の形態では、第１リード部が互いに密接して交差するものとして説明しているが、第１リード部同士は、必ずしも密接状態に交差させる必要はなく、微小の空隙を介して交差させてもよい。この場合、振動などが第１リード部に加わっても、第１リード部が変位し、変位した第１リード部同士が当接する。そこで、振動が第１リード部同士の当接により吸収され、異常な振れの発生が抑制される。

また、上記実施の形態では、固定子巻線が、ａ相巻線、ｂ相巻線およびｃ相巻線をΔ結線して得られた１組の三相交流巻線と、ｄ相巻線、ｅ相巻線およびｆ相巻線をΔ結線して得られたもう１組の三相交流巻線とから構成されているものとして説明しているが、固定子巻線は、ａ相巻線、ｂ相巻線およびｃ相巻線をＹ結線して得られた１組の三相交流巻線と、ｄ相巻線、ｅ相巻線およびｆ相巻線をＹ結線して得られたもう１組の三相交流巻線とから構成されてもよい。さらに、固定子巻線は、ａ相巻線とｄ相巻線とを直列に接続した相巻線と、ｂ相巻線とｅ相巻線とを直列に接続した相巻線と、ｃ相巻線とｆ相巻線とを直列に接続した相巻線とをＹ結線、あるいはΔ結線して得られた１組の三相交流巻線で構成してもよい。

また、上記実施の形態では、毎極毎相当たりのスロット数が２の割合で形成された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。
また、上記実施の形態では、スロットが周方向に等角ピッチに形成されている固定子鉄心を用いている。つまり、上記実施の形態では、スロットは、隣り合うスロット開口部の中心線間の間隔をα₀°とする等角ピッチに形成されている。しかし、スロットが、隣り合うスロット開口部の中心線間の間隔をα₁°とα₂°（≠α₁）とを交互にとる不等ピッチに形成されている固定子鉄心を用いてもよい。

また、上記実施の形態では、固定子巻線の相巻線を構成する各巻線を連続線からなる導体線を用いて作製するものとしているが、固定子巻線の相巻線を構成する各巻線をＵ字状の導体セグメントを用いて作製しても良い。
また、上記実施の形態では、断面矩形の導体線を用いるものとしているが、導体線の断面形状は矩形に限定されるものではなく、例えば円形断面でも良い。この場合、第１リード部の周方向への引き回しが容易となり、製作性が向上する。
また、上記実施の形態では、第１巻線乃至第６巻線を図２に示される結線方法に基づいて結線するものとしているが、第１巻線乃至第６巻線の結線方法のこれに限定されるものではなく、所望の回路構成に合わせて適宜設定される。
また、上記実施の形態では、ターン部が径方向に３列に並んで周方向に１スロットピッチで整列されて配列されて第１および第２コイルエンド群を構成するものとしているが、径方向に並ぶターン部の列数は３列に限定されるものではなく、例えば１列、２列、４列でもよい。

Claims (7)

1. スロットが内周側に開口するように周方向に所定のピッチで配列された円筒状の固定子鉄心と、上記スロット内に装着されて上記固定子鉄心に巻装された複数の巻線からなり、該固定子鉄心の軸方向両端部に第１コイルエンド群および第２コイルエンド群を形成する固定子巻線と、上記巻線の一部で構成され、それぞれ上記第２コイルエンド群から軸方向に引き出されて、該第２コイルエンド群の表面との間に隙間を確保して、かつ該第２コイルエンド群の表面に沿って周方向に延設されている単一の導体線で構成され、上記巻線同士を接続する複数の第１リード部と、を備えた車両用回転電機の固定子において、
   上記複数の第１リード部のそれぞれが、少なくとも１本の他の上記第１リード部と交差して上記第２コイルエンド群の表面に沿って周方向に延設されていることを特徴とする車両用回転電機の固定子。
2. 上記巻線の一部で構成され、それぞれ上記第２コイルエンド群から軸方向に引き出された単一の導体線で構成され、上記巻線同士を接続する複数の第２リード部を備え、
   上記複数の第１リード部のそれぞれが、上記第２コイルエンド群から軸方向に引き出され、該第２コイルエンド群の表面から離反した位置で曲げられ、該第２コイルエンド群の表面に沿って周方向に延びて上記複数の第２リード部の中の選択された第２リード部の近傍まで引き回され、その後軸方向に曲げられて、該選択された第２リード部に接合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の固定子。
3. 上記固定子巻線の一部で構成され、それぞれ口出し線を構成する単一の導体線で構成された複数組の第３リード部を備え、
   上記複数組の第３リード部の少なくとも１組の第３リード部が、上記第２コイルエンド群から引き出され、該第２コイルエンド群の表面から離反した位置で曲げられて該第３リード部を構成する導体線のスロットからの引き出し方向と逆向きに、かつ径方向外方に延び、上記固定子鉄心の軸方向端部の軸方向上方位置でＵ字状に折り返されて径方向内方に延びて、その端部同士を接合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の固定子。
4. 上記複数組の第３リード部のそれぞれは、上記第２コイルエンド群の最内周部から引き出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の固定子。
5. 上記固定子巻線は、２組の三相交流巻線から構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１項に記載の車両用回転電機の固定子。
6. 上記２組の三相交流巻線のそれぞれは、Δ結線された三相交流巻線であることを特徴とする請求項５記載の車両用回転電機の固定子。
7. 上記第２コイルエンド群は、上記固定子巻線の一部であるターン部が周方向に整列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６のいずれか１項に記載の車両用回転電機の固定子。

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