WO2010001463A1 - 車両用回転電機の固定子 - Google Patents

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WO2010001463A1
WO2010001463A1 PCT/JP2008/061909 JP2008061909W WO2010001463A1 WO 2010001463 A1 WO2010001463 A1 WO 2010001463A1 JP 2008061909 W JP2008061909 W JP 2008061909W WO 2010001463 A1 WO2010001463 A1 WO 2010001463A1
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WO
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winding
coil end
stator
end group
lead
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PCT/JP2008/061909
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English (en)
French (fr)
Inventor
省吾 岡本
西村　慎二
志郎 飯塚
義郎 今澤
健 西川
学也 安井
建作 黒木
原田　佳浩
直哉 西川
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to JP2010518849A priority patent/JP5524837B2/ja
Priority to US13/002,273 priority patent/US8686610B2/en
Priority to CN200880130212.4A priority patent/CN102077444B/zh
Priority to KR1020107028036A priority patent/KR101166314B1/ko
Priority to PCT/JP2008/061909 priority patent/WO2010001463A1/ja
Priority to TW097130211A priority patent/TWI393327B/zh
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto

Definitions

  • the present invention relates to a stator of a vehicular rotating electrical machine such as a vehicular AC generator, and more particularly to a fixing structure of a lead portion drawn out from a coil end group of a stator winding.
  • a lead portion formed at the end of a multiphase winding is laid along the first coil end group, and the lead portion is partially covered by a cross tube.
  • the cross tube is fixed to the first coil end group with an adhesive (for example, see Patent Document 1).
  • a restriction recess is provided at the top of the coil end group, and a lead portion is fitted into the restriction recess and is fixed to the coil end group by an adhesive (for example, a patent) Reference 2).
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and ensures the vibration resistance of the lead portion without taking time and cost, and the area of the lead portion and the coil end group exposed to the cooling air.
  • An object of the present invention is to obtain a stator for a vehicular rotating electrical machine that can suppress the reduction.
  • the stator of the rotating electrical machine for a vehicle includes a cylindrical stator core arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction so that the slots open to the inner peripheral side, and the stator mounted in the slot.
  • a plurality of first lead portions extending to the front. Each of the plurality of first lead portions intersects at least one other first lead portion and extends in the circumferential direction along the axial outer peripheral surface of the second coil end group. .
  • each of the plurality of first lead portions intersects at least one other first lead portion and extends in the circumferential direction along the axial outer peripheral surface of the second coil end group. Therefore, the vibration of the first lead portion is suppressed at the intersection with the other first lead portion. Therefore, it is not necessary to form a regulating recess for regulating the position of the first lead portion in the second coil end group, and the vibration resistance of the first lead portion can be ensured without labor and cost. Furthermore, it is not necessary to fix the first lead portion to the second coil end group using an adhesive, and the reduction of the area of the first lead portion and the second coil end group exposed to the cooling air can be suppressed. An excessive temperature rise of the winding is suppressed.
  • FIG. 1 It is a longitudinal cross-sectional view which shows the rotary electric machine carrying the stator which concerns on one embodiment of this invention. It is a rear side end view of a stator core for explaining a configuration of a stator winding in a stator according to an embodiment of the present invention. It is a circuit diagram of the rotary electric machine carrying the stator which concerns on one embodiment of this invention. It is a perspective view which shows the stator which concerns on one embodiment of this invention. It is a side view which shows the stator which concerns on one embodiment of this invention. It is the side view which looked at the stator which concerns on one Embodiment of this invention from the opposite side of FIG. It is a principal part perspective view which shows the connection state of the 1st and 2nd lead part in the stator which concerns on one embodiment of this invention. It is a perspective view which shows the stator which concerns on one embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a rotating electrical machine equipped with a stator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a stator winding in the stator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a circuit diagram of a rotating electrical machine on which a stator according to an embodiment of the present invention is mounted
  • FIG. 4 is a perspective view showing a stator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a side view showing a stator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a side view of the stator according to the embodiment of the present invention as viewed from the opposite side of FIG. 5
  • FIG. FIG. 8 is a perspective view showing a stator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a perspective view showing a stator according to an embodiment of the present invention.
  • the rotating electrical machine includes a case 3 formed of a substantially bowl-shaped aluminum front bracket 1 and a rear bracket 2, a shaft 4 rotatably supported by the case 3, and a front side of the case 3.
  • a pulley 5 fixed to the end of the extending shaft 4, a rotor 6 fixed to the shaft 4 and accommodated in the case 3, and a fan 7 fixed to both end faces of the rotor 6 in the axial direction.
  • the rotor 6 is provided with a field winding 17 that generates a magnetic flux by passing an electric current, and a pair of pole cores 18 and 19 that are provided so as to cover the field winding 17 and form magnetic poles by the magnetic flux. It has.
  • the pair of pole cores 18 and 19 are made of iron, and for example, eight claw-shaped magnetic poles 20 and 21 each having a substantially trapezoidal outermost surface shape project from the outer peripheral edge at an equiangular pitch in the circumferential direction. These claw-shaped magnetic poles 20 and 21 are fixed to the shaft 4 so as to face each other so as to mesh with each other.
  • the stator 8 is composed of a cylindrical stator core 15 made of a laminate of magnetic steel plates and a stator winding 16 wound around the stator core 15. As shown in FIG. 2, for example, 96 slots 15 a that open to the inner diameter side are formed in the stator core 15 at an equiangular pitch in the circumferential direction. That is, the slots 15a are formed at a rate of two per phase per pole. An insulator (not shown) is mounted in each slot 15 a to ensure electrical insulation between the stator core 15 and the stator winding 16.
  • a resin-made outer peripheral tape 24 is wound around the radially outer peripheral surfaces of the front side coil end group 16F and the rear side coil end group 16R of the stator winding 16, and the front side coil end group 16F and the rear side coil end group are wound.
  • the varnish dropped and filled in 16R is prevented from flowing out.
  • the storage position in the slot 15a of the conductor wire 30 is assumed to be address 1, address 2, address 3, address 4, address 5, and address 6 from the inner diameter side.
  • the solid line indicates the connection state on the rear side of the stator core
  • the dotted line indicates the connection state on the front side of the stator core
  • the black circle indicates the joint portion, 1, 7, 13.
  • Reference numeral 91 denotes a slot number.
  • the a-phase winding 16a is composed of first to sixth windings 31 to 36 each formed of a single conductor wire 30 as a strand made of a continuous copper wire having a rectangular cross section that is insulated and coated.
  • the conductor wire 30 that is an electric conductor includes a linear slot accommodating portion 30a arranged at a pitch of 6 slots and a turn portion 30b that alternately connects the ends of the adjacent slot accommodating portions 30a on the front side and the rear side. It consists of and.
  • the conductor wire 30 is wound around the stator core 15 so that the slot accommodating portion 30a is accommodated in every six slots 15a.
  • the first winding 31 is formed by undulating one conductor wire 30 in slots 15a every six slots from slot numbers 1 to 91 so as to alternately take addresses 2 and 1. .
  • the second winding 32 is configured by winding one conductor wire 30 in slots 15a every six slots from slot numbers 1 to 91 so as to alternately take addresses 1 and 2. ing.
  • the third winding 33 is formed by winding one conductor wire 30 in slots 15a every six slots from slot numbers 1 to 91 so as to alternately take addresses 4 and 3. ing.
  • the fourth winding 34 is formed by wrapping one conductor wire 30 in slots 15a every six slots from slot numbers 1 to 91 so as to alternately take addresses 3 and 4. ing.
  • the fifth winding 35 is formed by undulating one conductor wire 30 in slots 15a every six slots from slot numbers 1 to 91 so as to alternately take addresses 6 and 5.
  • the sixth winding 36 is formed by winding one conductor wire 30 in slots 15a every six slots from slot numbers 1 to 91 so as to alternately take addresses 5 and 6. ing.
  • the slot accommodating part 30a of the conductor wire 30 is surrounded by the insulator, and the longitudinal direction of the rectangular cross section is aligned in the radial direction, and six are arranged in a line in the radial direction.
  • an end 31a of the first winding 31 extending from the 91st slot 15a and an end 33b of the third winding 33 extending from the 1st slot 15a are provided.
  • TIG Tusten Inert Gas
  • the end 33a of the third winding 33 extending from the 91st slot 15a and the end 35b of the fifth winding 35 extending from the 1st slot 15a Joining by TIG welding and joining the end 35a of the fifth winding 35 extending from the 91st slot 15a and the end 31b of the first winding 31 extending from the 1st slot 15a by TIG welding To do.
  • the first winding 31, the third winding 33, and the fifth winding 35 are connected in series to form a three-turn wave winding.
  • an end portion 34a of the fourth winding 34 extending from the 91st slot 15a and an end portion 32b of the second winding 32 extending from the first slot 15a are provided on the front side of the stator core 15.
  • the ends 36a of the sixth winding 36 extending from the 91st slot 15a and the ends 34b of the fourth winding 34 extending from the first slot 15a are joined by TIG welding.
  • the end portion 32a of the second winding 32 extending from the 91st slot 15a and the end portion 36b of the sixth winding 36 extending from the 1st slot 15a are joined by TIG welding. Accordingly, the second winding 32, the fourth winding 34, and the sixth winding 36 are connected in series to form a three-turn wave winding.
  • the portion of the conductor wire 30 of the first winding 31 extending rearward from the 49th and 55th slots 15a is cut, and the second winding extending from the 55th and 61st slots 15a.
  • the portions of the 32 conductor wires 30 are cut.
  • the cut end 31d of the first winding 31 extending from the second address of the 49th slot 15a and the cut end 32d of the second winding 32 extending from the second address of the 55th slot 15a are TIG.
  • a six-turn wave winding (a-phase winding 16a) in which the first to sixth windings 31 to 36 are connected in series is formed.
  • the cut end 31d of the first winding 31 and the cut end 32d of the second winding 32 become the first and second lead portions that are connected to each other to form a phase winding. Further, a cut end 31c of the first winding 31 extending from the first address of the 55th slot 15a and a cut end 32c of the second winding 32 extending from the first address of the 61th slot 15a are: It is the both ends of the phase winding 16a, and becomes the third lead portion that becomes the lead wire.
  • the slots 15a around which the conductor wires 30 are wound are shifted one slot at a time, and the d-phase winding 16d, the c-phase winding 16c, the f-phase winding 16f, the b-phase winding 16b, and An e-phase winding 16e is formed.
  • the a-phase winding 16a is wound around the first, seventh,... 91 slot group, and the d-phase winding 16d is wound around the second, eighth,.
  • the c-phase winding 16c is wound around the third, ninth,... 93 slot group, and the f-phase winding 16f is wound around the fourth, tenth,.
  • the winding 16b is wound around the fifth, eleventh,..., 95th slot group, and the e-phase winding 16e is wound around the sixth, twelfth,.
  • the end portions (third lead portions) of the a-phase winding 16a, b-phase winding 16b and c-phase winding 16c are connected ( ⁇ connection) to form a three-phase AC winding 16A.
  • the end portions (third lead portions) of the d-phase winding 16d, the e-phase winding 16e, and the f-phase winding 16f are connected ( ⁇ connection) to form a three-phase AC winding 16B.
  • the stator winding 16 composed of two sets of three-phase AC windings 16A and 16B that are ⁇ -connected is configured.
  • connection terminal part of the ends of each phase winding of the three-phase AC windings 16A, 16B is electrically connected to the rectifier 12, and the AC voltages of the two three-phase AC windings 16A, 16B are respectively connected to the rectifier 12. Is rectified to a direct current and output.
  • the turn portions 30b are arranged in three rows in the radial direction and arranged at a one-slot pitch in the circumferential direction, and are arranged as a first coil end group.
  • a side coil end group 16F is configured.
  • the turn portions 30b are arranged in three rows in the radial direction and aligned at a one-slot pitch in the circumferential direction, thereby constituting the rear side coil end group 16R which is the second coil end group. is doing.
  • a method of connecting wave windings of three turns in the a-phase winding 16a, the b-phase winding 16b, and the c-phase winding 16c, and the a-phase winding 16a, the b-phase windings 16b and c A method for ⁇ -connecting the ends of the phase winding 16c will be described with reference to FIGS.
  • the a-phase winding 16a as described above, the portion of the conductor wire 30 of the first winding 31 extending from the 49th and 55th slots 15a to the rear side is cut, and the 55th and 61st A portion of the conductor wire 30 of the second winding 32 extending from the slot 15a is cut.
  • the portions of the conductor wire 30 of the first winding 31 extending from the slots 15a of the 51st and 57th to the rear side are cut, so that the 57th and 63rd. It is assumed that a portion of the conductor wire 30 of the second winding 32 extending from the slot 15a is cut.
  • the portions of the conductor wire 30 of the first winding 31 extending to the rear side from the slots 15a of the 53rd and 59th are cut, and the 59th and 65th are wound. It is assumed that a portion of the conductor wire 30 of the second winding 32 extending from the slot 15a is cut.
  • the cut end 31d of the first winding 31 extending from the second address of the 49th slot 15a of the a-phase winding 16a is used as a lead portion 16a1, and the first end of the 55th slot 15a is extended from the first address.
  • the cut end 32d of the second winding 32 extending from address 2 of 55th slot 15a and the lead portion 16a 3 61 slot # the cut end 32c of the second winding 32 extending from address 1 15a and the lead portion 16a 4.
  • the cut end 31d of the first winding 31 extending from Address 2 of # 53 slot 15a of the b-phase winding phase portion 16b and the lead portion 16b 1, extending from the first address of the 59th slot 15a the cut end 31c of the first winding 31 and a lead portion 16b 2, and a lead portion 16b 3 of the cut end 32d of the second winding 32 extending from address 2 of 59th slot 15a, 1 of 65th slot 15a the cut end 32c of the second winding 32 extending from the address and the lead portion 16b 4.
  • the lead portions 16a 1 and 16a 3 correspond to the first and second lead portions connecting the three-turn wave windings constituting the a-phase winding 16a, and the lead portions 16a 2 and 16a 4 are a. It is the both ends of the phase winding 16a, and corresponds to the third lead portion constituting the lead wire.
  • the lead portions 16b 1 and 16b 3 correspond to first and second lead portions that connect the three-turn wave windings constituting the b-phase winding 16b, and the lead portions 16b 2 and 16b 4 are b-phase. It is the both ends of the coil
  • the lead portions 16c 1 and 16c 3 correspond to first and second lead portions that connect the three-turn wave windings constituting the c-phase winding 16c, and the lead portions 16c 2 and 16c 4 are c-phase windings. It is the both ends of line 16c, and is equivalent to the 3rd lead part which constitutes a lead line.
  • the lead portion 16a 1 as the second lead portion is pulled out from the rear side coil end group 16R without being bent in the axial direction.
  • the lead portion 16a 3 is a first lead portion is drawn without bending from the rear-end coil end group 16R in the axial direction, away from the axial outer peripheral surface of the rear-end coil end group 16R (hereinafter, referred to as top) 7 is secured at a predetermined position to ensure a predetermined gap from the top of the rear coil end group 16R, and is routed counterclockwise in FIG. 7 along the top of the rear coil end group 16R.
  • the lead portion 16a 3 after being extended to the vicinity of the lead portion 16a 1, bent in the axial direction so as to close contact with the lead portion 16a 1, are bonded are TIG welded to the lead portion 16a 1. Accordingly, the three-turn wave winding in which the first winding 31, the third winding 33, and the fifth winding 35 are connected in series, the second winding 32, the fourth winding 34, and the sixth winding.
  • a three-turn wave winding to which the winding 36 is connected in series is connected in series to form an a-phase winding 16a composed of a six-turn wave winding.
  • the lead portion 16b 1 is a first lead portion is drawn without bending from the rear-end coil end group 16R in the axial direction, bent at a position away from the top of the rear-end coil end group 16R, rear A predetermined gap is secured from the top of the coil end group 16R, and the coil end group 16R is routed clockwise in FIG. 7 along the top of the rear coil end group 16R.
  • the lead portion 16b 1 intersects the lead portion 16a 3 in a state in contact with the lead portion 16a 3.
  • the lead portion 16c 1 is a second lead portion is drawn without bending from the rear-end coil end group 16R in the axial direction. Further, the lead portion 16c 3 as the first lead portion is pulled out from the rear side coil end group 16R without being bent in the axial direction, and is bent at a position away from the top of the rear side coil end group 16R. A predetermined gap is secured from the top of the coil end group 16R, and the coil end group 16R is routed counterclockwise in FIG. 7 along the top of the rear coil end group 16R. At this time, the lead portion 16c 3 intersects with the lead portion 16b 1 in contact with the lead portion 16b 1 and further intersects with the lead portion 16a 3 in contact with the lead portion 16a 3 .
  • the lead portion 16c 3 after being extended to the vicinity of the lead portion 16c 1, bent in the axial direction so as to close contact with the lead portion 16c 1, are bonded are TIG welded to the lead portion 16c 1. Accordingly, the three-turn wave winding in which the first winding 31, the third winding 33, and the fifth winding 35 are connected in series, the second winding 32, the fourth winding 34, and the sixth winding. A three-turn wave winding with the winding 36 connected in series is connected in series to form a c-phase winding 16c composed of a six-turn wave winding.
  • the lead portion 16a 2 and the lead portion 16c 2 which are the third lead portions that make a pair are pulled out without bending in the axial direction from the drawing position of the rear side coil end group 16R, and the rear side coil end group.
  • the lead wire 16a 2 and the conductor wire 30 constituting the lead portion 16c 2 are bent at a position away from the top of the 16R, and in the direction opposite to the drawing direction from the slot and radially outward. Then, it is folded back in a U shape and extends inward in the radial direction, approaching each other and integrally connected to the connection fitting 25.
  • the lead portion 16b 2 and the lead portion 16a 4 which are the third lead portions that make a pair are drawn out from the drawing position of the rear side coil end group 16R without bending in the axial direction, and the rear side coil end group 16R. As shown in FIG. 8, it is bent at a position away from the top of the wire and extends outward in the radial direction, then folded back into a U shape and extends inward in the radial direction. Connected to.
  • a lead portion 16c 4 is a third lead portion forming a pair and the lead portion 16b 4 are pulled out without bending the pull-out position of the rear-end coil end group 16R in the axial direction, rear-end coil end group 16R
  • the lead wire 16c 4 and the conductor wire 30 constituting the lead portion 16b 4 are bent in the same direction as the lead-out direction from the slot and radially outward as shown in FIG. Then, it is folded back in a U shape and extends in the radial direction, and is connected to the connection fitting 25 in close proximity to each other.
  • Each third lead portion is bent so as not to extend radially outward from the end surface of the stator core 15 when viewed from the axially outer side.
  • the a-phase winding 16a, the b-phase winding 16b, and the c-phase winding 16c are ⁇ -connected to form a three-phase AC winding 16A. Then, the three-phase AC winding 16 ⁇ / b> A is connected to the rectifier 12 via the three connection fittings 25.
  • each of the d-phase winding 16d, the e-phase winding 16e, and the f-phase winding 16f is similarly pulled out from the rear coil end group in the axial direction.
  • the coil is bent at a position away from the top of the side coil end group, crosses at least one other first lead portion, and is routed in the circumferential direction along the top of the rear side coil end group. It is configured to be joined to a corresponding second lead portion drawn in the axial direction from the group 16R.
  • the three-phase AC winding 16B is also configured by ⁇ -connecting the third lead portion constituted by the end portions of the d-phase winding 16d, the e-phase winding 16e, and the f-phase winding 16f.
  • the first lead portions of the six phase windings are drawn from the rear side coil end group, and are then separated from the top portion of the rear side coil end group and circumferentially along the top portion. Therefore, a gap is secured between the first lead portion and the rear side coil end group. Therefore, the reduction of the area of the second lead portion and the rear coil end group exposed to the cooling air is suppressed, and an excessive temperature rise of the stator winding is suppressed.
  • the direction of engine vibration due to the piston movement of the engine is mainly the direction orthogonal to the axial direction of the shaft of the AC generator. Therefore, a large vibration is applied in the radial direction of the rotating electrical machine during engine operation.
  • the first lead portion since the first lead portion is located axially outwardly away from the top of the rear side coil end group, the first lead portion vibrates in the radial direction during engine operation. However, there is no interference with the rear side coil end group, and the occurrence of disconnection or the like of the first lead portion due to the interference with the rear side coil end group is suppressed.
  • the entire first lead portion Since the first lead portion routed in the circumferential direction along the top of the rear side coil end group intersects at least one other first lead portion in a close state, the entire first lead portion The rigidity of can be increased. Therefore, since vibration of the first lead portion is suppressed, occurrence of damage to the rear side coil end group due to disconnection of the first lead portion or rubbing with the first lead portion can be suppressed. In addition, since it is not necessary to form a regulating recess or the like for regulating the displacement of the first lead portion in the rear coil end group, the first lead portions can be fixed without taking time and cost. Furthermore, since it is not necessary to use an adhesive or the like, the heat dissipation is not deteriorated, and process management and member management according to various manufacturing countries, seasons, working environments, etc. are not required.
  • first lead portions are closely intersected with the lead portions routed in parallel, the first lead portions that are in close contact with each other are joined at different positions in the circumferential direction. Therefore, the first lead portion that is in close contact with the joint portion of the other first lead portion that is in close contact does not interfere.
  • the first lead portion in the first three-phase AC winding is designated as No. 49. It can be composed of conductor wires drawn from slots up to 59. That is, since the first lead portion can be constituted by a conductor wire drawn out from a slot located in a narrow circumferential range from No. 49 to No. 59, the circumferential length of the first lead portion can be shortened, and the first lead The vibration resistance of the first lead portion is further enhanced in combination with the structure that intersects the portions.
  • the third lead portions forming a pair are pulled out from the rear side coil end group in the axial direction and then bent so that the third lead portions are bent from the slot of the conductor wire constituting the third lead portion itself in the direction opposite to the pull-out direction. Since the lead wire connected to the rectifier 12 is formed by extending outward in the direction, then folding back in the U shape and extending inward in the radial direction, and joining the ends thereof, the arrangement of the lead wire The degree of freedom is expanded.
  • the conductor wire which comprises a 3rd lead part is withdraw
  • each rear first coil end group is configured.
  • the lead position in the radial direction and the circumferential direction from the rear side coil end group of the lead portion can be specified from the design stage. Therefore, for example, from the viewpoint of increasing the mass productivity of the stator, the first lead portion is pulled out from the rear side coil end group so that the crossing form and the crossing position of each crossing portion of the first lead portions are optimal. You can set the position.
  • the first lead portions are described as closely intersecting with each other. However, the first lead portions do not necessarily intersect closely with each other via a minute gap. You may cross. In this case, even if vibration or the like is applied to the first lead portion, the first lead portion is displaced, and the displaced first lead portions come into contact with each other. Therefore, the vibration is absorbed by the contact between the first lead portions, and the occurrence of abnormal vibration is suppressed.
  • the stator winding includes a set of three-phase AC windings obtained by ⁇ -connecting the a-phase winding, the b-phase winding and the c-phase winding, and the d-phase winding.
  • the e-phase winding and the f-phase winding are described as being composed of another set of three-phase AC windings obtained by ⁇ connection. Obtained by Y-connecting a set of three-phase AC windings obtained by Y-connecting wires, b-phase windings and c-phase windings, and d-phase windings, e-phase windings and f-phase windings It may be composed of another set of three-phase AC windings.
  • stator winding includes a phase winding in which an a phase winding and a d phase winding are connected in series, a phase winding in which a b phase winding and an e phase winding are connected in series, and a c phase.
  • a phase winding in which a winding and an f-phase winding are connected in series may be constituted by a Y-connection or a set of three-phase AC windings obtained by ⁇ -connection.
  • the stator core formed with the ratio of the number of slots per phase per pole of 2 is used, but the number of slots per phase per pole is not limited to 2.
  • a stator core having one slot per pole per phase may be used.
  • the stator winding is composed of three phase windings.
  • the stator core in which the slot is formed in the equiangular pitch in the circumferential direction is used. That is, in the above-described embodiment, the slots are formed at an equiangular pitch with the interval between the center lines of adjacent slot openings being ⁇ 0 °.
  • each winding constituting the phase winding of the stator winding is manufactured using a conductor wire made of a continuous wire, but each winding constituting the phase winding of the stator winding is made. You may produce a line
  • the cross-sectional rectangular conductor wire is used, the cross-sectional shape of a conductor wire is not limited to a rectangle, For example, a circular cross section may be sufficient.
  • the first lead portion can be easily routed in the circumferential direction, and the manufacturability is improved.
  • the first to sixth windings are connected based on the connection method shown in FIG.
  • the first to sixth winding connection methods are the same. It is not limited, and is appropriately set according to a desired circuit configuration.
  • the turn portions are arranged in three rows in the radial direction and arranged at a one-slot pitch in the circumferential direction to form the first and second coil end groups.
  • the number of rows of turn portions arranged in a row is not limited to three rows, and may be, for example, one row, two rows, and four rows.

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Abstract

　この発明は、手間とコストをかけることなく、リード部の耐振性を確保し、かつ、リード部およびコイルエンド群の冷却風に曝される面積の低減を抑えることができる車両用回転電機の固定子を得る。 　この発明による回転電機では、複数の巻線を結線して相巻線を構成する第１リード部１６ａ3,１６ｃ3,１６ｄ1が、それぞれリア側コイルエンド群１６Ｒから軸方向に引き出された後、少なくとも１本の他の第１リード部１６ａ3,１６ｃ3,１６ｄ1と交差して、リア側コイルエンド群１６Ｒの軸方向外周面から離間して、かつリア側コイルエンド群１６Ｒの軸方向外周面に沿って延設されている。

Description

車両用回転電機の固定子
　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。
　この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、手間とコストをかけることなく、リード部の耐振性を確保し、かつ、リード部およびコイルエンド群の冷却風に曝される面積の低減を抑えることができる車両用回転電機の固定子を得ることを目的とする。
　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。
　なお、図示していないが、ｄ相巻線１６ｄ、ｅ相巻線１６ｅおよびｆ相巻線１６ｆも、それぞれ同様に、各第１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、リア側コイルエンド群の頂部から離反した位置で曲げられて、少なくとも１本の他の第１リード部と交差して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、リア側コイルエンド群１６Ｒから軸方向に引き出された対応する第２リード部に接合されて構成されている。また、三相交流巻線１６Ｂも、ｄ相巻線１６ｄ、ｅ相巻線１６ｅおよびｆ相巻線１６ｆの端部で構成される第３リード部を同様にΔ結線して構成されている。
　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、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た複数の第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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