JP2002218688A

JP2002218688A - 車両用交流発電機

Info

Publication number: JP2002218688A
Application number: JP2001012178A
Authority: JP
Inventors: Hajime Sakugi; 一柵木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2002-08-02
Anticipated expiration: 2021-01-19
Also published as: US20020096963A1; US6522043B2; JP4496651B2

Abstract

(57)【要約】【課題】セグメントを用いて固定子を構成した場合の
作業性を向上させることができる車両用交流発電機を提
供すること。【解決手段】車両用交流発電機の固定子は、１２相の
巻線素線を含んで構成されている。各巻線素線は、互い
に電気角で３０度異なっており、１８０度異なる２つの
巻線素線とこれらと電気角が３０度異なる２つの巻線素
線とが一組の巻線群を構成し、３つの巻線群の一方端が
互いに接続されてＹ結線の固定子巻線が構成されてい
る。各巻線群に含まれる中性点や出力線等の引出し部
（Ｘ２、Ｚ１等）が、各相の巻線群毎に集中配置され、
各相間では分散配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車やトラック
等に搭載される車両用交流発電機に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の車両は、走行抵抗低減のためのス
ラントノーズ化や、車室内居住空間の確保のニーズから
エンジンルームが狭くなっており、車両用交流発電機の
車載スペースも余裕がなくなってきている。また、燃費
向上のためにエンジンの回転数は下げられ、車両用交流
発電機の回転数も低くなっている。しかし、その一方
で、安全制御機器等の電気負荷が増加しており、発電能
力の向上が望まれている。以上のことから、最近では、
小型で高出力の車両用交流発電機を安価に提供すること
が求められている。

【０００３】また、エンドユーザの省エネルギー指向等
に伴って小型車の人気が高まっており、小型発電機の要
求や、配線の軽量化等の理由による高電圧発電機の要求
など、近年ますます多様な仕様の発電機が求められてい
る。

【０００４】従来、車両用交流発電機に一般に求められ
る固定子巻線は、連続線を固定子鉄心に装着する構造が
採用されており、このような固定子巻線を用いて小型
化、高出力化、低騒音化等を実現するために種々の改良
案が提案されている。

【０００５】例えば、特許公報第２９２７２８８号に
は、固定子巻線のスロット内における占積率を向上させ
るとともに、スロット外においては回転子との共働によ
り高い冷却性を確保したセグメント技術を用いた車両用
交流発電機が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、小型低出力
発電機、高電圧発電機あるいは低速回転での発電状態の
維持等の多様な要求に対応するためには、一般には固定
子巻線の巻数を増やすという手法が用いられる。ところ
が、上述したセグメント技術を用いた車両用交流発電機
では、適当に巻数を増やすと、セグメント数の増加に伴
ってセグメント装着後のセグメント成形が複雑になって
作業性が悪化したり、出力線等の引出し位置によっては
各セグメントを配置する際の作業性が悪化するという問
題があった。

【０００７】このような問題を解決するものとして、デ
ンソー公開技報整理番号１２５−０４０に開示された
従来技術がある。この公開技報に開示された車両用交流
発電機では、スロット内の導体本数ｍを変更することな
く、ｍ＜ｎ＋１＜ｍ＋１の導体本数ｎの固定子巻線を形
成しており、スロット内の導体本数が整数以外になるこ
とによる巻線の複雑化等を防止している。しかし、この
技術では、セグメントを用いることによって生じる問題
点自体を解決しているわけではなかった。すなわち、セ
グメントを用いた場合には、従来の連続線を用いた場合
に比べて高占積率化が可能であるため、導体断面を極力
大きくするとともに、生産性向上のためにセグメント数
は極力減らす方が望ましい。したがって、１本当たりの
導体面積が大きくなる傾向にある。しかし、導体面積を
大きくすると、複数のセグメントを接続して複数の巻線
を形成し、これら複数の巻線同士を接続する場合の接続
部が大きくなって質量が増すとともに、接合のための這
い回し部を形成することが困難になる。また、接続部を
形成するセグメントを配置すること自体が工程を複雑に
する。

【０００８】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、セグメントを用いて固定子
を構成した場合の作業性を向上させることができる車両
用交流発電機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の車両用交流発電機は、回転駆動される
回転子と、回転子と対向配置された固定子鉄心およびこ
の固定子鉄心に装備された固定子巻線とを有する固定子
と、固定子巻線の出力線に電気的に接続された整流装置
と、整流装置と回転子と固定子とを支持するフレームと
を備えている。固定子巻線は、固定子鉄心の一方の端面
側に電気導体の複数のターン部を配列して形成された第
１コイルエンド群と、固定子鉄心の他方の端面側に電気
導体の曲げ部とこの曲げ部の端部の接続部とを配列して
形成された第２コイルエンド群とを有し、位相の異なる
６ｎ相の巻線素線からなる。巻線素線の両端は、第１コ
イルエンド群または第２コイルエンド群の一部として、
ターン部または曲げ部に沿って形成されて、コイルエン
ド端部に引き出された引出し部を有する。互いに電気角
で１８０度位相が異なる一対の巻線素線を直列接続する
第１接続部を形成するとともに、互いに電気角で３０度
位相が異なる一対の巻線素線を直列接続する第２接続部
を形成することで、互いに電気角で１２０度位相が異な
る３相の巻線群を形成している。この巻線群は、対応す
る引出し部同士を接続して中性点を形成するとともに、
この中性点と反対側の引出し部によって出力線を形成す
ることによりＹ結線を形成している。巻線群のそれぞれ
に対応する第１接続部、第２接続部、中性点、出力線を
形成する引出し部を、同相の巻線群について集中配置す
るとともに、異なる相の巻線群について周方向に沿って
分散配置する。

【００１０】本発明によれば、同一相内の第１接続部、
第２接続部、中性点、出力線を形成する引出し部が集中
配置されているため、これらを実現するために特異な形
状となる電気導体を各相毎に集中させることができると
ともに、他の電気導体については規則正しく配置するこ
とができるため、電気導体の配置や接合等の作業性を向
上させることができる。

【００１１】また、上述した第１接続部あるいは第２接
続部は、複数のターン部の一つとして一体的に形成され
ていることが望ましい。第１接続部あるいは第２接続部
が電気導体の一部となるため、接合代や接合スペースが
不要になり、固定子巻線の小型化が可能になる。また、
接続に伴う配線部分も不要になるため、第１接続部ある
いは第２接続部の質量が最小限で済み、質量過大による
振動電線等を防止することができる。また、これらのタ
ーン部を含む電気導体の形状が、他のほとんどの電気導
体の形状と類似するため、作業性をさらに向上させるこ
とができる。

【００１２】また、上述した中性点および出力線の少な
くとも一部を、対応する引出し部からコイルエンド端部
に沿って這い回された這い回し部を含んで形成するとと
もに、この這い回し部を、絶縁材料からなる接合剤によ
って、コイルエンド端部に固定することが望ましい。這
い回し部を形成することにより、中性点や出力線の寸法
ずれを調整することができるため、各部の寸法精度を緩
和することができ、これによる作業性の向上が可能にな
る。また、這い回し部を形成したことによってこの部分
の質量が増加するが、この部分をコイルエンド端部に絶
縁材で固定することにより、質量増加に伴う振動断線等
を防止することができる。

【００１３】また、上述したフレームの第１コイルエン
ド群あるいは第２コイルエンド群の外径端における内高
を内径端における内高よりも小さいか同じにするととも
に、中性点あるいはこれにつながる這い回し部をが内径
側に、出力線あるいはこれにつながる這い回し部を外径
側にそれぞれ形成することが望ましい。中性点を形成す
る這い回し部は、出力線の這い回し部に比べて長くなる
が、この長い方の這い回し部を内径側に配置することに
より、最短距離で形成することができる。しかも、中性
点やこれにつながる這い回し部が形成される内径側は、
元々コイルエンド端部とフレームとの隙間が少なくない
ため、中性点や這い回し部を形成するためにフレームを
大きくする必要がなく、フレームを含めた固定子巻線周
辺の構造を小型化することができる。

【００１４】また、上述した中性点は整流装置に接続さ
れていることが望ましい。中性点に整流装置に接続する
ことにより、中性点に現れる電圧を出力として取り出す
ことができるため、出力の向上が可能になる。また、こ
のような接続は、中性点を形成する３本の引出し部の中
の１本を延長するだけで可能になるため、余分な這い回
し等を行う作業が不要になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明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。

【００１６】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、整流装置５等
を含んで構成されている。

【００１７】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（例えば本実施形態
では７２個）内に備わった電気導体としての複数の導体
セグメント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、固定子鉄心２２と固定子巻線２３との間
を電気絶縁するインシュレータ２４とを含んで構成され
ている。固定子鉄心２２は、薄い鋼板を重ね合わせて構
成されている。固定子巻線２３の詳細については後述す
る。

【００１８】回転子３は、シャフト６と一体になって回
転するものであり、ランデル型ポールコア７、界磁コイ
ル８、スリップリング９、１０、冷却用の斜流ファン１
１および遠心ファン１２等を含んで構成されている。シ
ャフト６は、プーリ２０に連結され、車両に搭載された
走行用のエンジン（図示せず）によって回転駆動され
る。

【００１９】ランデル型のポールコア７は、一組のコア
を組み合わせることにより構成されている。各コアは、
シャフト６に組み付けられた円筒状のボス部７１と、ボ
ス部７１の一方の軸方向端面から径方向に延びるディス
ク部７２と、ディスク部７２の外周部から軸方向に沿っ
てボス部７１側に延びる複数の爪状磁極部７３とによっ
て構成されている。各コアは、それぞれの爪状磁極部７
３を互い違いに向かい合わせるようにして組み付けられ
る。界磁コイル８は、絶縁紙８１を介してポールコア７
の爪状磁極部７３の内径側に適当な圧縮力をもって当接
されている。絶縁紙８１は、樹脂を含浸したシートから
なり、界磁コイル８を包囲しており、加熱処理によって
界磁コイル８を固着するとともに、ポールコア７と界磁
コイル８との間の電気絶縁を担っている。

【００２０】プーリ２０側に配置されたポールコア７の
ディスク部７２の端面には、冷却用の斜流ファン１１が
溶接等により固定されている。また、反プーリ２０側
（スリップリング側）に配置されたポールコア７のディ
スク部７２の端面には、遠心ファン１２が溶接等により
固定されている。斜流ファン１１の投影面積（回転方向
に投影したブレードの面積）は、遠心ファン１２のブレ
ードの投影面積よりも小さく設定されている。

【００２１】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がシャフト６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７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。フレーム４は、フロントフレーム４
Ａとリヤフレーム４Ｂとからなり、これらが複数本の締
結ボルト（図示せず）によって締結されて上述した固定
子２等の支持が行われる。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が、軸方向端面に吸入
窓４２がそれぞれ設けられている。

【００２２】リアフレーム４Ｂの外側には、整流装置５
や電圧制御装置５１、ブラシ装置５２が取り付けられ、
これらを覆うようにリヤカバー５３が取り付けられる。

【００２３】整流装置５は、固定子巻線２３から延びる
出力線が接続されており、固定子巻線２３から印加され
る三相交流電圧を三相全波整流して直流電圧に変換す
る。整流装置５の詳細な構造については後述する。

【００２４】上述した構造を有する車両用交流発電機１
は、ベルト等を介してプーリ２０にエンジン（図示せ
ず）からの回転力が伝えられると回転子３が所定方向に
回転する。この状態で回転子３の界磁コイル８に外部か
ら励磁電圧を印加することにより、ポールコア７のそれ
ぞれの爪状磁極部７３が励磁され、固定子巻線２３に三
相交流電圧を発生させることができ、整流装置５の出力
端子からは所定の直流電力が取り出される。

【００２５】次に、固定子巻線２３を構成する電気導体
について説明する。図２は、固定子巻線２３を構成する
導体セグメントの斜視図である。また、図３は図２に示
した導体セグメントの組み付け状態を示す斜視図であ
る。図４は、導体セグメントの形成過程を示す図であ
る。

【００２６】固定子鉄心２２のスロット２５に装備され
た固定子巻線２３は複数の電気導体により構成され、各
スロット２５には偶数本（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、図３に示すように固定子鉄心２２の径
方向について内側から内端層、内中層、外中層、外端層
の順で一列に配列されている。

【００２７】一のスロット２５内の内端層の電気導体２
３１ａは、固定子鉄心２２の時計回り方向に向けて１磁
極ピッチ離れた他のスロット２５内の外端層の電気導体
２３１ｂと対をなしている。同様に、一のスロット２５
内の内中層の電気導体２３２ａは固定子鉄心２２の時計
回り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロット２５
内の外中層の電気導体２３２ｂと対をなしている。そし
て、これらの対をなす電気導体は、固定子鉄心２２の軸
方向の一方の端面側において連続線を用いることによ
り、ターン部２３１ｃ、２３２ｃを経由することで接続
される。

【００２８】したがって、固定子鉄心２２の一方の端面
側においては、外中層の電気導体２３２ｂと内中層の電
気導体２３２ａとをターン部２３２ｃを経由して接続す
る連続線を、外端層の電気導体２３１ｂと内端層の電気
導体２３１ａとをターン部２３１ｃを経由して接続する
連続線が内包することとなる。このように、固定子鉄心
２２の一方の端面側においては、対をなす電気導体の接
続部としてのターン部２３２ｃが、同じスロット２５内
に収容された他の対をなす電気導体の接続部としてのタ
ーン部２３１ｃにより囲まれる。外中層の電気導体２３
２ｂと内中層の電気導体２３２ａとの接続により中層コ
イルエンドが形成され、外端層の電気導体２３１ｂと内
端層の電気導体２３１ａとの接続により端層コイルエン
ドが形成される。

【００２９】一方、一のスロット２５内の内中層の電気
導体２３２ａは、固定子鉄心２２の時計回り方向に向け
て１磁極ピッチ離れた他のスロット２５内の内端層の電
気導体２３１ａ’とも対をなしている。同様に、一のス
ロット２５内の外端層の電気導体２３１ｂ’は、固定子
鉄心２２の時計回り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他
のスロット２５内の外中層の電気導体２３２ｂとも対を
なしている。そして、これらの電気導体は固定子鉄心２
２の軸方向の他方の端面側において接続される。

【００３０】したがって、固定子鉄心２２の他方の端面
側においては、外端層の電気導体２３１ｂ’と外中層の
電気導体２３２ｂとを接続する外側接合部２３３ｂと、
内端層の電気導体２３１ａ’と内中層の電気導体２３２
ａとを接続する内側接合部２３３ａとが、径方向および
周方向に互いにずれた状態で配置されている。外端層の
電気導体２３１ｂ’と外中層の電気導体２３２ｂとの接
続、および内端層の電気導体２３１ａ’と内中層の電気
導体２３２ａとの接続により、異なる同心円上に配置さ
れた２つの隣接層コイルエンドが形成される。

【００３１】さらに、図２に示すように、内端層の電気
導体２３１ａと外端層の電気導体２３１ｂとが、一連の
電気導体をほぼＵ字状に成形してなる大セグメント２３
１により提供される。また、内中層の電気導体２３２ａ
と外中層の電気導体２３２ｂとが一連の電気導体をほぼ
Ｕ字状に成形してなる小セグメント２３２により提供さ
れる。基本となるＵ字状の導体セグメント２３０は、大
セグメント２３１と小セグメント２３２によって形成さ
れる。各セグメント２３１、２３２は、スロット２５内
に収容されて軸方向に沿って延びる部分を備えるととも
に、軸方向に対して所定角度傾斜して延びる曲げ部とし
ての斜行部２３１ｆ、２３１ｇ、２３２ｆ、２３２ｇを
備える。これら斜行部によって、固定子鉄心２２から軸
方向の両端面に突出する第１コイルエンド群２３ａが形
成されており、回転子３の軸方向の両端面に取り付けら
れた斜流ファン１１および遠心ファン１２を回転させた
ときに生じる冷却風の通風路は、主にこれら斜行部の間
に形成されている。また、この冷却風の通風路には、固
定子巻線２３の引出し線（後述する）も配置されてい
る。

【００３２】以上の構成を、全てのスロット２５の導体
セグメント２３０について繰り返す。そして、反ターン
部側のコイルエンド群２３ｂにおいて、外端層の端部２
３１ｅ’と外中層の端部２３２ｅ、並びに内中層の端部
２３２ｄと内端層の端部２３１ｄ’とがそれぞれ溶接、
超音波溶着、アーク溶接、ろう付け等の手段によって接
合されて外側接合部２３３ｂおよび内側接合部２３３ａ
が形成され、電気的に接続されている。

【００３３】次に、導体セグメント２３０の形成過程の
詳細について説明する。上述したように導体セグメント
２３０には、大セグメント２３１と小セグメント２３２
が含まれており、以下の説明では大セグメント２３１に
着目して説明を行うものとする。

【００３４】大セグメント２３１は、図４に示すよう
に、矩形状の断面を有する銅線からなるＵ字状の導体２
３１’をＡ方向に変形させて形成したターン部２３１ｃ
および斜行部２３１ｆに連なる２つの直線部２３１ａ、
２３１ｂを、固定子鉄心２２のスロット２５にインシュ
レータ２４を介在させた状態で挿入し、反ターン部側を
Ｂ方向に折り曲げて斜行部２３１ｇを形成した後、その
先端部分である端部２３１ｄ、２３１ｅを別に挿入され
た小セグメント２３２の端部に接合することにより構成
されている。

【００３５】実際には、図３に示すように、反ターン部
側の斜行部が形成される前の大セグメント２３１と小セ
グメント２３２を、固定子鉄心２２の軸方向端面の同一
側にターン部２３１ｃ、２３２ｃが揃うように重ね、大
セグメント２３１はスロット２５の奥側に、小セグメン
ト２３２はスロット２５の開口側に位置するように挿入
する。これらの大セグメント２３１と小セグメント２３
２は、平角被覆導線を折り曲げ、プレス等でほぼＵ字型
形状に成形して製作され、ほぼ平行なスロット２５の側
面に、大セグメント２３１と小セグメント２３２のそれ
ぞれの両側面がインシュレータ２４を介して当接するよ
うに圧入される。その後、図２に示すように、ターン部
２３１ｃ、２３２ｃと斜行部２３１ｆ、２３２ｆによっ
て形成される第１のコイルエンド群２３ａとは反対側に
位置する端部２３１ｄ、２３２ｄを互いに隣接するもの
同士が反対側に位置するように周方向に折り曲げた後、
異層の大セグメント２３１の端部２３１ｄと小セグメン
ト２３２の端部２３２ｄ同士が電気導通するように超音
波溶着、アーク溶接、ろう付け等で接合され、その接合
された端部２３１ｄ、２３２ｄと斜行部２３１ｇ、２３
２ｇによって第２コイルエンド群２３ｂが形成される。

【００３６】次に、固定子巻線２３の巻線仕様について
詳細に説明する。図５は、固定子巻線２３を構成する１
２相の巻線素線の関係を示す図であり、それぞれの巻線
素線の向きが電気角に対応している。また、図６は１２
相の巻線素線の結線状態を示す図である。図７は、図６
に示す結線状態を実現する実際の巻線仕様を示す図であ
る。

【００３７】１２相の巻線素線のそれぞれは、上述した
導体セグメント２３０の端部同士を接合して周方向に直
列に一巡させることにより構成されている。各巻線素線
は、互いに電気角で３０°異なる位置に形成されてい
る。それぞれの相巻線をｘ１、ｖ１、ｙ１、ｗ１、ｚ
２、ｕ２、ｘ２、ｖ２、ｙ２、ｗ２、ｚ１、ｕ１とす
る。また、図５において、それぞれの巻線素線の一方の
引出し部（巻始まり部分）をＸ１、Ｖ１、Ｙ１、Ｗ１、
Ｚ２、Ｕ２、Ｘ２、Ｖ２、Ｙ２、Ｗ２、Ｚ１、Ｕ１と
し、他方の引出し部（巻終わり部分）をＸ１′、Ｖ
１′、Ｙ１′、Ｗ１′、Ｚ２′、Ｕ２′、Ｘ２′、Ｖ
２′、Ｙ２′、Ｗ２′、Ｚ１′、Ｕ１′とする。

【００３８】図６に示すように、巻線素線ｘ２、巻線素
線ｘ１、巻線素線ｕ２、巻線素線ｕ１が直列接続されて
第１の巻線群ｘ−ｕが構成されている。この中で、巻線
素線ｘ２と巻線素線ｘ１は、互いに電気角が１８０°ず
れており、異型の導体セグメント（後述する）によって
構成される相間接合線を介して逆相の状態で接続され
る。また、巻線素線ｕ２と巻線素線ｕ１は、互いに電気
角が１８０°ずれており、異型の導体セグメントによっ
て構成される相間接合線を介して逆相の状態で接続され
る。これらの相間接合線によって第１接続部２０５１が
構成されている。また、巻線素線ｘ１の他方の引出し部
Ｘ１′と巻線素線ｕ２の一方の引出し部Ｕ２とが、異型
の導体セグメントによって構成される相間接合線を介し
て接続されている。この相間接合線によって第２接続部
２０５２が構成されている。

【００３９】同様に、巻線素線ｙ１、巻線素線ｙ２、巻
線素線ｖ１、巻線素線ｖ２が直列接続されて第２の巻線
群ｙ−ｖが構成されている。この中で、巻線素線ｙ１と
巻線素線ｙ２は、互いに電気角が１８０°ずれており、
異型の導体セグメントによって構成される相間接合線を
介して逆相の状態で接続される。また、巻線素線ｖ１と
巻線素線ｖ２は、互いに電気角が１８０°ずれており、
異型の導体セグメントによって構成される相間接合線を
介して逆相の状態で接続される。これらの相間接合線に
よって第１接続部２０５１が構成されている。また、巻
線素線ｙ２の他方の引出し部Ｙ２′と巻線素線ｖ１の一
方の引出し部Ｖ１とが、異型の導体セグメントによって
構成される相間接合線を介して接続されている。この相
間接合部によって第２接続部２０５２が構成されてい
る。

【００４０】巻線素線ｚ１、巻線素線ｚ２、巻線素線ｗ
２、巻線素線ｗ１が直列接続されて第３の巻線群ｚ−ｗ
が構成されている。この中で、巻線素線ｚ１と巻線素線
ｚ２は、互いに電気角が１８０°ずれており、異型の導
体セグメントによって構成される相間接合線を介して逆
相の状態で接続される。また、巻線素線ｗ２と巻線素線
ｗ１は、互いに電気角が１８０°ずれており、異型の導
体セグメントによって構成される相間接合線を介して逆
相の状態で接続される。これらの相間接合線によって第
１接続部２０５１が構成されている。また、巻線素線ｚ
２の他方の引出し部Ｚ２′と巻線素線ｗ２の一方の引出
し部Ｗ２とが、異型の導体セグメントによって構成され
る相間接合線を介して接続されている。この相間接合部
によって第２接続部２０５２が構成されている。

【００４１】これら第１〜第３の巻線群は、互いに電気
角が１２０°異なっており、３つの引出し部Ｕ１′、Ｖ
２′、Ｗ１′を接続して中性点と形成するとともに、他
の３つの引出し部Ｘ２、Ｙ１、Ｚ１によって出力線を形
成することにより、Ｙ結線が形成されている。

【００４２】図８は、各巻線素線の引出し部と相間接合
線を実現するために用いられる異型セグメントを示す斜
視図である。図８において、スロット２５から引き出さ
れた括弧付きの数字は、図７の巻線仕様図におけるスロ
ット番号を示している。なお、以下では、第１の巻線群
ｘ−ｕに着目して説明するが、他の巻線群についても同
様である。

【００４３】６０番目のスロット２５の外中層の電気導
体から延びる引出し部Ｘ１と５４番目のスロット２５の
内端層の電気導体から延びる引出し部Ｘ２′とが、図８
に示すように、異型セグメント２３０ａによって接続さ
れている。同様に、５９番目のスロット２５の外端層の
電気導体から延びる引出し部Ｕ１と５３番目のスロット
２５の内中層の電気導体から延びる引出し部Ｕ２′と
が、図８に示すように、異型セグメント２３０ｂによっ
て接続されている。これらの異型セグメント２３０ａ、
２３０ｂのそれぞれによって第１接続部２０５１が構成
されている。なお、本実施形態では、第１接合部２０５
１を１つの異型セグメント２３０ａあるいは２３０ｂで
構成したが、ターン部を有しない導体セグメントを用い
て別々に引き出した後にそれらの端部同士を接合するよ
うにしてもよい。

【００４４】また、５９番目のスロット２５の外中層の
電気導体から延びる引出し部Ｕ２と５４番目のスロット
２５の内中層の電気導体から延びる引出し部Ｘ１′と
が、図８に示すように、異型セグメント２３０ｃによっ
て接続されている。この異型セグメント２３０ｃによっ
て第２接続部２０５２が構成されている。

【００４５】また、６０番目のスロット２５の外端層の
電気導体から延びる引出し部Ｘ２は、ターン部を有しな
い異型セグメント２３０ｄを用いて引き出される。同様
に、５３番目の内端層の電気導体から延びる引出し部Ｕ
１′は、ターン部を有しない異型セグメント２３０ｅを
用いて引き出される。

【００４６】図９は、各巻線素線の引出し部の引出位置
を示す図である。また、図１０は引出し部をコイルエン
ド端部に沿って這い回した状態を示す図である。図１１
は、固定子２の部分的な側面図であり、一部の接続部と
引出し部の軸方向の配置状態を示す図である。

【００４７】図９に示すように、第１の巻線群ｘ−ｕの
両端の引出し部Ｘ２、Ｕ１′と、第２の巻線群ｙ−ｖの
両端の引出し部Ｙ１、Ｖ２′と、第３の巻線群ｚ−ｗの
両端の引出し部Ｚ１、Ｗ１′は、互いに周方向に離間し
て配置されている。このため、図１０に示すように、各
巻線群の中性点側の３つの引出し部Ｕ１′、Ｖ２′、Ｗ
１′を周方向に引き延ばすことにより、容易に這い回し
部２０７を形成することができる。この這い回し部２０
７は、絶縁材によってコイルエンド端部に固定すること
が好ましい。

【００４８】また、図１１に示すように、これら３つの
引出し部Ｕ１′、Ｖ２′、Ｗ１′の一つ（例えば引出し
部Ｖ２′）をそのままリヤ側に延長することにより、整
流装置５に備わった中性点ダイオード（図示せず）に接
続される出力線２０８を形成することができる。また、
その他の３つの引出し部Ｘ２、Ｙ１、Ｚ１は、そのまま
リヤ側に引き延ばすことにより、整流装置５に接続され
る出力線２０９として使用される。

【００４９】このように、本実施形態の車両用交流発電
機１では、３つの巻線群のそれぞれに含まれる第１接続
部、第２接続部、中性点、出力線を形成する引出し部
が、同一相については集中配置され、異相間では分散配
置されているため、これらを実現するために必要な異型
セグメント２３０ａ〜２３０ｅを各相毎に集中させるこ
とができるとともに、他の導体セグメント２３０につい
ては規則正しく配置することができる。したがって、各
セグメントの配置や接合等の作業性を向上させることが
できる。

【００５０】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、フレーム４の第１コイル
エンド群の外径端における内高を内径端における内高よ
りも小さいか同じに設定するとともに、中性点およびこ
れにつながる這い回し部２０７が引出し部Ｘ２、Ｙ１、
Ｚ１によって形成される出力線よりも内径側に形成され
ていることが望ましい。中性点を形成する部分は、元々
コイルエンド群とフレーム４との隙間が小さくないた
め、中性点を形成するために特にフレーム４を大きくす
る必要がなく、フレーム４を含めた固定子巻線２３周辺
の構造を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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２】固定子巻線を構成する導体セグメントの斜視図
である。

【図３】図２に示した導体セグメントの組み付け状態を
示す斜視図である。

【図４】導体セグメントの形成過程を示す図である。

【図５】固定子巻線を構成する１２相の巻線素線の関係
を示す図である。

【図６】１２相の巻線素線の結線状態を示す図である。

【図７】図６に示す結線状態を実現する実際の巻線仕様
を示す図である。

【図８】各巻線素線の引出し部と相間接合線を実現する
ために用いられる異型セグメントを示す斜視図である。

【図９】各巻線素線の引出し部の引出位置を示す図であ
る。

【図１０】引出し部をコイルエンド端部に沿って這い回
した状態を示す図である。

【図１１】固定子の部分的な側面図であり、一部の接続
部と引出し部の軸方向の配置状態を示す図である。

【符号の説明】

１車両用交流発電機２固定子３回転子４フレーム５整流装置２３固定子巻線２０７這い回し部２０８、２０９出力線２０５１第１接続部２０５２第２接続部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転駆動される回転子と、前記回転子と
対向配置された固定子鉄心およびこの固定子鉄心に装備
された固定子巻線とを有する固定子と、前記固定子巻線
の出力線に電気的に接続された整流装置と、前記整流装
置と前記回転子と前記固定子とを支持するフレームとを
備える車両用交流発電機において、前記固定子巻線は、前記固定子鉄心の一方の端面側に電
気導体の複数のターン部を配列して形成された第１コイ
ルエンド群と、前記固定子鉄心の他方の端面側に前記電
気導体の曲げ部とこの曲げ部の端部の接続部とを配列し
て形成された第２コイルエンド群とを有し、位相の異な
る６ｎ相の巻線素線からなり、前記巻線素線の両端は、前記第１コイルエンド群または
前記第２コイルエンド群の一部として、前記ターン部ま
たは前記曲げ部に沿って形成されて、コイルエンド端部
に引き出された引出し部を有し、互いに電気角で１８０度位相が異なる一対の前記巻線素
線を直列接続する第１接続部を形成するとともに、互い
に電気角で３０度位相が異なる一対の前記巻線素線を直
列接続する第２接続部を形成することで、互いに電気角
で１２０度位相が異なる３相の巻線群を形成し、前記巻線群は、対応する前記引出し部同士を接続して中
性点を形成するとともに、この中性点と反対側の前記引
出し部によって前記出力線を形成することによりＹ結線
を形成し、前記巻線群のそれぞれに対応する前記第１接続部、前記
第２接続部、前記中性点、前記出力線を形成する前記引
出し部を、同相の前記巻線群について集中配置するとと
もに、異なる相の前記巻線群について周方向に沿って分
散配置することを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項２】請求項１において、前記第１接続部は、複数の前記ターン部の一つとして一
体的に形成されていることを特徴とする車両用交流発電
機。
【請求項３】請求項１または２において、前記第２接続部は、複数の前記ターン部の一つとして一
体的に形成されていることを特徴とする車両用交流発電
機。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、前記中性点および前記出力線の少なくとも一部は、対応
する前記引出し部から前記コイルエンド端部に沿って這
い回された這い回し部を含んで形成されており、前記這い回し部は、絶縁材料からなる接合剤によって、
前記コイルエンド端部に固定されていることを特徴とす
る車両用交流発電機。
【請求項５】請求項４において、前記フレームの前記第１コイルエンド群あるいは前記第
２コイルエンド群の外径端における内高が内径端におけ
る内高よりも小さいか同じであり、前記中性点あるいはこれにつながる前記這い回し部が内
径側に、前記出力線あるいはこれにつながる前記這い回
し部が外径側にそれぞれ形成されていることを特徴とす
る車両用交流発電機。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかにおいて、前記中性点が前記整流装置に接続されていることを特徴
とする車両用交流発電機。