JP5837106B2 - 車両用回転電機およびその製造方法 - Google Patents
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Description
なお、図2では、口出し線などが省略されている。また、図3中、実線がリヤ側配線を示し、点線がフロント側配線を示している。
このように構成された固定子20は、固定子鉄心21の軸方向両端面をフロントブラケット2およびリヤブラケット3に軸方向両側から挟持されて、ポールコア10の外周面との間に均一なギャップを確保してポールコア10を囲繞するように配設されている。
また、固定子鉄心21の他端側において、スロット番号の1番から延出する第2巻線32の端部32aと、スロット番号の91番から延出する第4巻線34の端部34bとが接合され、スロット番号の1番から延出する第4巻線34の端部34aと、スロット番号の91番から延出する第6巻線36の端部36bとが接合され、さらにスロット番号の1番から延出する第6巻線36の端部36aと、スロット番号の91番から延出する第2巻線32の端部32bとが接合されて、3ターンの巻線が形成されている。
図6はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される巻線アッセンブリを構成する素線を示す斜視図、図7はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される巻線アッセンブリを構成する素線対を示す斜視図、図8はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子巻線を構成する巻線アッセンブリを示す平面図である。
このようなパターンに形成された素線30は、図7に示されるように、6スロットピッチずらしてスロット収納部30bを厚み方向に重ねて配列されて素線対41を構成している。この素線対41が、第1および第2巻線31,32の対に相当する。
まず、電流がブラシ15およびスリップリング12を介して回転子8の界磁巻線9に供給され、磁束が発生される。この磁束により、N極とS極とがポールコア10の外周部に周方向に交互に形成される。
一方、エンジン(図示せず)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に発生する。この交流の起電力が、整流装置13で直流電流に整流され、車載負荷やバッテリに供給される。これにより、車載負荷が駆動され、バッテリが充電される。
内周側のターン部30aがティース21cの内周端より径方向外方に位置しているので、コイルエンド群22f,22rと回転子8との干渉を確実に防止できる。
図9はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子の製造方法を説明する工程図、図10はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子の製造方法における素線の巻回工程により作製された巻線組立体を示す平面図、図11はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子の製造方法における巻線組立体の変位工程を説明する図、図12はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子の製造方法における巻線組立体の変位工程により作製された巻線アッセンブリを構成する素線を示す平面図、図13はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子の製造方法における巻線組立体の変位工程により作製された巻線アッセンブリを構成する素線対を示す平面図、図14はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子の製造方法における巻線組立体の変位工程により作製された巻線アッセンブリを示す平面図である。
まず、例えば国際公開第2005/074105号パンフレットの第23図乃至第25図で説明した素線の巻回工程S100により、図10に示される巻線組立体50を作製する。つまり、巻線組立体50は、12本の素線51に引き出し端部52a,52bを形成し、12本の素線51を同時に複数回繰り返して巻回し、その後引き出し端部52c,52dを形成して作製される。素線51には、曲げ加工の容易性を考慮して、断面円形の絶縁被覆された銅の連続線が用いられる。
巻線組立体50の変位工程S101では、図11に示されるように、第1および第2ブレード54a,54bが第1および第2直線部53c,53dのそれぞれを把持するように配置され、第1および第2規制部材55a,55bが第1および第2曲げ部53a,53bに当接するように配置される。
図15はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子の製造方法におけるスロット収納部の四角化工程を説明する図であり、図15の(a)は四角化前の状態を示し、図15の(b)は四角化後の状態を示している。図16はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子の製造方法におけるコイルエンドのずらし工程を説明する図であり、図16の(a)はコイルエンドのずらし前の状態を示し、図16の(b)はコイルエンドのずらし後の状態を示している。図17はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子の製造方法における積層鉄心を示す斜視図、図18はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子の製造方法における巻線アッセンブリの装着工程を説明する要部断面図、図19はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子の製造方法における積層鉄心の曲げ工程を説明する斜視図、図20はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子の製造方法におけるコイルエンドのつぶし工程を説明する要部断面図、図21はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機に適用される固定子の製造方法におけるコイルエンドのつぶし工程後の状態を示す要部断面図である。
また、このスロット収納部の四角化およびコイルエンドのずらし工程S103により、円形断面のスロット収納部51bが四角形断面に塑性変形されるので、素線51および素線51により作製される巻線アッセンブリ57は、それぞれ素線30および巻線アッセンブリ40と同じ構造となるので、以下素線30および巻線アッセンブリ40として説明する。
また、回転子8の熱を受熱する内周側の巻線アッセンブリ40のターン部30aが中央に位置する巻線アッセンブリ40のターン部30aよりつぶされるので、軸方向に伸び、ファン11による冷却風に曝されるターン部30aの面積が増え、回転子8からの受熱に起因する固定子巻線22の温度上昇が抑えられる。
また、上記実施の形態では、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説明しているが、毎極毎相当たりのスロット数は2に限定されず、例えば1でもよい。この場合、巻線アッセンブリは、6本の素線を波状に成形して作製される。そして、素線の端部が、巻線アッセンブリの両端の両側に3本ずつ延出される。
Claims (4)
- 内周側に開口するスロットが周方向に所定のピッチで複数配設された円環状の固定子鉄心と、上記固定子鉄心に装着された複数の巻線アッセンブリにより構成される固定子巻線と、を有する固定子を備えた車両用回転電機において、
上記巻線アッセンブリは、スロット収納部がターン部により連結されて所定スロットピッチで配列された平面状パターンの素線により構成され、上記ターン部が、上記スロット収納部に対して、上記スロット収納部の配列方向および上記スロット収納部の長さ方向の両方向と直交する方向に設定されたずれ量だけずれ、かつ上記スロット収納部が四角形断面になっており、
上記固定子巻を構成する複数の上記巻線アッセンブリは、上記スロット収納部が上記スロット内にスロット深さ方向に1列に並ぶように、上記固定子鉄心に径方向に複数層に重ねて積層され、
少なくとも2つの上記巻線アッセンブリは、上記スロット収納部に対する上記ターン部のずれ方向を逆向きにして、上記スロット収納部同士および上記ターン部同士を接するように径方向に重ねられていることを特徴とする車両用回転電機。 - 最内周の上記ターン部は、上記スロットを画成するティースの内周端より径方向外方に位置し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。
- 上記ターン部は、径方向に面接触状態で複数層に並んで周方向に整然と配列されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の車両用回転電機。
- 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両用回転電機の製造方法において、
上記素線を折り曲げ成形して上記巻線アッセンブリを作製した後、上記スロット収納部の配列方向および上記スロット収納部の長さ方向の両方向と直交する方向の両側から上記スロット収納部の群と上記ターン部の群とを圧縮して、上記スロット収納部の四角形断面と上記ターン部のずれを同時に成形することを特徴とする車両用回転電機の製造方法。
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