WO2008012880A1

WO2008012880A1 - Machine dynamo-électrique

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Publication number: WO2008012880A1
Application number: PCT/JP2006/314774
Authority: WO
Inventors: Shogo Okamoto; Toshiaki Kashihara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-07-26
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: CN101501958B; EP2045896A4; KR101030844B1; EP2045896B1; JP5005354B2; EP2045896A1; US20090200887A1; US8134272B2; KR20090006868A; JPWO2008012880A1; CN101501958A

Description

明細書

回転電機

技術分野

[0001] 本発明は、乗用車やトラックなどに搭載される発電機、電動機および発電電動機などの回転電機に関するものである。

背景技術

[0002] 従来の車両用交流発電機では、嵌合用の断面 L字状の切り欠きが円筒状の固定子鉄心の軸方向両端面の外周部に切削加工などによってリング状に形成されている。そして、一対の椀形状のフレームが軸方向の両側から固定子鉄心の切り欠きに圧入状態に嵌合され、固定子が一対のフレームにインロウ結合されている（例えば、特許文献 1参照)。

[0003] また、他の従来の車両用交流発電機では、固定子鉄心は、帯状の鋼板を螺旋状に巻き取り積層して円筒状に作製されている。この固定子鉄心の外周部には、軸方向に延びる溝状の凹部が設けられている。また、固定子鉄心の軸方向両端面は平坦面に形成されている。そして、一対の椀形状のフレーム力軸方向の両側から固定子鉄心の軸方向両端面に宛われ、凹部に配置されてヽる通しボルトにより締着されている。これにより、固定子鉄心が一対のフレームにより軸方向両側から加圧挟持されている（例えば、特許文献 2参照)。

[0004] 特許文献 1 :特開昭 62— 88442号公報

特許文献 2 :特開 2002— 186232号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 従来の車両用交流発電機においては、固定子鉄心とフレームとがインロウ結合されているので、両者のインロウ部には、同一の真円度および同軸度が要求される。即ち、インロウ結合される固定子鉄心の外周部に形成される断面 L字状の切り欠きの外周面とフレームの開口縁部の内周面とが同一の真円度および同軸度を有することが要求される。しかし、固定子鉄心の切り欠きの外周面とフレームの開口縁部の内周面とを同一の真円度および同軸度を有するように作製することは困難であった。そこで、固定子鉄心の切り欠きの外周面とフレームの開口縁部の内周面とのインロウ部には、微小の隙間が生じてしまっていた。

[0006] この種の車両用交流発電機においては、発熱部品である固定子コイルを冷却するために、排気穴が固定子コイルのコイルエンドに近接してフレームに形成されている。そこで、車両の走行時、排気穴からフレーム内に侵入した塩水や泥水が、固定子鉄心とフレームとのインロウ部の隙間に入り込む。そして、塩水や泥水がインロウ部の隙間に滞留して固定子鉄心の酸ィ匕を促進し、かっこのインロウ部が固定子コイルのコイルエンドに近接しているので、相電流を発生する固定子コイルとアースとなるフレームとの間にリークパスが形成されやすくなり、絶縁不良が発生しやすくなる。

[0007] 上記の課題を解決するために、インロウ部のしめしろを増加することが考えられる。

つまり、インロウ部のしめしろを増加することにより、固定子鉄心とフレームとの嵌合力が大きくなり、インロウ部の隙間が少なくなる。しかし、大きな嵌合力に耐えるフレームの剛性が必要となり、フレームの大型化、車両用交流発電機の大型化をもたらしてしまつ。

[0008] また、他の従来の車両用交流発電機では、固定子鉄心が通しボルトの締着力により一対のフレームに加圧挟持されて、るので、固定子鉄心とフレームとの突き合わせ部には隙間が生じにくぐ上述の絶縁不良の発生が抑制される。しかし、凹部が固定子鉄心の外周部に軸方向に延びるように形成されて!、るので、磁気回路の磁気抵抗が大きくなり、出力低下をもたらしてしまうという課題があった。

また、車両用交流発電機においては、固定子の温度上昇が出力の低下につながること力、固定子コイルでの発熱を効率的に放熱する必要がある。しかし、上述の従来技術では、固定子コイルでの発熱を効率的に放熱して固定子の温度上昇を抑えることについて、何等考慮されていない。

[0009] この発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、出力を低下させることなく、固定子鉄心の酸化にともなう絶縁不良の発生を抑制するとともに、固定子コイルでの発熱を効率的にフレームに伝達して固定子の温度上昇を抑える回転電機を得ることを目的としている。課題を解決するための手段

[0010] この発明は、内径側に開口するスロットが周方向に配列された円筒状の固定子鉄心および該スロットに卷装された固定子コイルを有する固定子と、それぞれ椀形状に形成され、かつ嵌合溝が椀形状の開口内周に全周にわたって形成されており、上記固定子鉄心の軸方向両端の外周部を該嵌合溝に嵌合させて挟持する一対のフレームと、上記固定子鉄心内に該固定子鉄心と同軸に配置されて上記一対のフレームに回転自在に支持された回転子と、上記固定子鉄心の外径側に軸方向を該固定子鉄心の軸心と平行にして周方向に複数配列され、該固定子鉄心を挟持する上記一対のフレームを締着一体ィ匕する通しボルトと、上記回転子の軸方向の少なくとも一端面に固着された冷却ファンと、を備えている。そして、吸気穴が上記一対のフレームの冷却ファン側の端面に穿設され、排気穴が上記一対のフレームの冷却ファン側の側面に穿設されている。さら〖こ、上記固定子鉄心は、磁性薄板を積層一体化して構成され、かつ円筒面の外周面を有し、上記嵌合溝は、上記固定子鉄心の軸心と直交する平坦面力なる円環状の軸方向面および該軸心を中心とする円筒面力なる径方向面力もなる。さらにまた、上記固定子鉄心が軸方向両端の上記磁性薄板の金属面を上記一対のフレームの上記軸方向面のそれぞれに全周にわたって密接状態に挟持されている。

発明の効果

[0011] この発明によれば、固定子鉄心が円筒面の外周面を有しているので、磁気回路を構成するコアバックの磁路断面積が減少されず、磁気抵抗の増大に伴う出力低下が抑制される。また、固定子鉄心の軸方向両端面が一対のフレームの嵌合溝の軸方向面のそれぞれに全周にわたって密接状態に加圧挟持されているので、固定子鉄心の端面と嵌合溝の軸方向面との間に隙間がなくなり、固定子鉄心の端面と嵌合溝の軸方向面との間への塩水や泥水の侵入が抑えられる。そこで、塩水や泥水が固定子鉄心の端面と嵌合溝の軸方向面との間に滞留することに起因する絶縁不良の発生が抑制される。また、固定子鉄心の端面と嵌合溝の軸方向面とが金属面同士で接触しているので、固定子コイルの熱が固定子鉄心を介してフレームに効率的に伝達される。そこで、固定子コイルでの発熱はフレーム力効率的に放熱され、固定子の温度上昇が抑制される。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]この発明の実施の形態 1による車両用交流発電機を示す縦断面図である。

[図 2]この発明の実施の形態 1による車両用交流発電機に適用される固定子を示す斜視図である。

[図 3]この発明の実施の形態 1による車両用交流発電機における電気回路図である。

[図 4]この発明の実施の形態 1による車両用交流発電機における固定子の固定構造を説明する要部断面図である。

[図 5]この発明の実施の形態 1によ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帯状磁性薄板のプレス工程を説明する図である。

[図 6]この発明の実施の形態 1による車両用交流発電機に適用される固定子の製造過程で得られる帯状磁性薄板を示す平面図である。

[図 7]この発明の実施の形態 1による車両用交流発電機に適用される固定子の製造過程で得られる帯状磁性薄板の積層体を示す斜視図である。

[図 8]この発明の実施の形態 1による車両用交流発電機に適用される固定子の製造過程で得られる直方体の積層鉄心を示す斜視図である。

[図 9]この発明の実施の形態 1による車両用交流発電機に適用される固定子の製造過程で得られる卷線アッセンプリを示す側面図である。

[図 10]この発明の実施の形態 1によ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である。

[図 11]この発明の実施の形態 1による車両用交流発電機の実施態様を示す縦断面図である。

[図 12]この発明の実施の形態 2による車両用交流発電機における固定子の固定構造を説明する要部断面図である。

[図 13]この発明の実施の形態 3による車両用交流発電機における固定子の固定構造を説明する要部断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0013] 実施の形態 1. 図 1はこの発明の実施の形態 1による車両用交流発電機を示す縦断面図、図 2はこの発明の実施の形態 1による車両用交流発電機に適用される固定子を示す斜視図、図 3はこの発明の実施の形態 1による車両用交流発電機における電気回路図、図 4 はこの発明の実施の形態 1による車両用交流発電機における固定子の固定構造を説明する要部断面図である。

[0014] 図 1乃至図 4において、車両用交流発電機 100は、それぞれ略椀形状のアルミ-ゥム製のフレームとしてのフロントブラケット 1とリャブラケット 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のリャ側に固定され、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に嵌着されたヒートシンク 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ユレータ 14と、を備えている。

[0015] 回転子 6は、電流を流して磁束を発生する界磁卷線 18と、この界磁卷線 18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第 1および第 2ポールコア 1 9, 20とを備えている。

固定子 8は、円筒状の固定子鉄心 15と、固定子鉄心 15に卷装された固定子コイル 16とを備えている。固定子鉄心 15には、軸方向に延びるスロット 15aがその開口を内周側に向けて毎極毎相当たり 2の割合で周方向に等角ピッチで設けられて!/、る。そして、インシユレータ 17がスロット 15a内に装着され、固定子鉄心 15と固定子コイル 16 との間の絶縁を確保している。また、固定子コイル 16は、それぞれ 3つの相卷線 161 を Y結線してなる 2つの三相交流卷線 160から構成されている。そして、 2つの三相交流卷線 160がそれぞれ整流器 12に接続されている。

[0016] また、フロントブラケット 1およびリャブラケット 2の開口縁部の内周には、断面 L字状の嵌合溝 21が円環状に形成されている。そして、フロントブラケット 1およびリャブラケット 2の開口縁部の外周には、複数のフロント側鍔部 22およびリャ側鍔部 23が対向して外径方向に突設されている。フロント側鍔部 22にはボルト穴 22aが設けられ、リャ側鍔部 23にはネジ穴 23aが設けられている。なお、断面 L字状の嵌合溝 21は、シャフト 4の軸心と直交する平坦面力もなる円環状の軸方向面 21aと、シャフト 4の軸心を中心とする円筒面力なる径方向面 21bと、を有する。

[0017] そして、固定子鉄心 15の軸方向両端が軸方向両側力もフロントブラケット 1およびリャブラケット 2の開口縁部の嵌合溝 21に嵌合され、ボルト穴 22aに通された通しボルト 24をネジ穴 23aに締着して、固定子 8がケース 3に加圧挟持されている。この時、固定子鉄心 15の軸方向両端面の外周縁部は、通しボルト 24の締着カの推力 Fと反力 Rとの拘束力により、全周に渡って嵌合溝 21の軸方向面 21aに密接される。また、固定子鉄心 15の外周面の軸方向両端縁部は、嵌合溝 21の径方向面 2 lbに係合し、径方向移動を規制されている。

[0018] ついで、固定子 8の^ &立方法について図 5乃至図 10を参照しつつ説明する。

まず、図 5に示されるように、帯状磁性薄板 31が例えば 0. 3mmの板厚の圧延鋼板 30を矢印 A方向に移動しつつピッチ pで打ち抜かれる。この帯状磁性薄板 31は、図 6に示されるように、長方形の平面形状を有し、ティース部 3 lbがコアバック部 31cから幅方向一側に延出して長手方向に所定のピッチで形成されている。そして、スロット部 31aが帯状磁性薄板 31の幅方向一側に開口するように、ティース部 31b間に形成されている。また、長手方向の両端部のティース部 31bの幅は、他のティース部 31 bの幅の半分となっている。この帯状磁性薄板 31の長さは、固定子鉄心 15の周方向長さに一致している。

[0019] ついで、打ち抜かれた帯状磁性薄板 31を、スロット部 31a、ティース部 31bおよびコァバック部 31cを重ね合わせて、固定子鉄心 15の軸方向厚さの厚さに積層して、図 7に示される直方体の積層体 32Aを作製する。ついで、積層体 32Aの長手方向を、例えば 4等分する位置で、積層体 32Aの積層方向の一端力他端に至るように帯状磁性薄板 31のコアバック部 31cの外壁面を例えばレーザ溶接し、積層された帯状磁性薄板 31を一体ィ匕する。さらに、積層体 32Aの長手方向の両端から 2番目のティース部 3 lbに対向する位置で、積層体 32Aの積層方向の一端力他端に至るように各帯状磁性薄板 31のコアバック部 31cの外壁面を例えばレーザ溶接し、積層された帯状磁性薄板 31を一体化する。これにより、図 8に示されるように、積層された帯状磁性薄板 31が 5条の薄板連結溶接部 33により一体ィ匕されて、直方体の積層鉄心 32が作製される。

[0020] また、図 9に示される卷線アッセンブリ 40が作製される。この卷線アッセンブリ 40は、例えば、断面円形の銅線を絶縁被覆してなる 12本の連続導体線 41を卷線成形装置（図示せず）に同時に連続して供給して作製される。そして、 12本の連続導体線 4 1は、卷線成形装置により、 1スロットピッチで配列された状態で一括して折り曲げ成形される。この卷線アッセンプリ 40は、図 9中紙面と直交する方向に隣接する直線状のスロット収納部 42の対力 1スロットピッチでスロット数分配列され、 6スロット離れたスロット収納部 42の端部同士がターン部 43で連結されて構成されている。

[0021] ここで、図 9中スロット収納部 42の対力上層のスロット収納部 42と、下層のスロット収納部 42とから構成されているとすると、各連続導体線 41は、 6スロット離れた上層のスロット収納部 42と下層のスロット収納部 42とをターン部 43により上端同士と下端同士とを交互に連結する波形状に構成されている。そして、 12本の連続導体線 41の端部 41aが、卷線アッセンプリ 40の両側両端に 6本ずっ延出されている。また、折り曲げ成形時に、所定の時点で該当する連続導体線 41の供給量を多くして、後工程で曲げ成形される導体端部 44を卷線アッセンプリ 40のターン部 43から延出させている。

[0022] ついで、インシユレータ 17が直方体の積層鉄心 32の各スロット部 32a内に装着される。そして、 3つの卷線アッセンブリ 40が、直方体の積層鉄心 32の各スロット部 32a内にスロット収納部 42の対を収納させて、スロット深さ方向に 3層に重ねて装着される。ついで、積層鉄心 32が、卷線アッセンプリ 40を装着した状態で、図 10に示されるように、スロット部 32aの開口を内周側に向けて円筒状に曲げられ、積層鉄心 34を得る。ついで、曲げられた積層鉄心 34の両端面を突き合わせ、その突き合わせ部 46の外周部を例えばレーザ溶接により溶接し、円筒状の固定子鉄心 15を得る。

[0023] 卷線アッセンプリ 40の両端両側に延出する連続導体線 41の端部 41aは、固定子鉄心 15の突き合わせ部 46の軸方向両側に互ヽに隣接した状態に延出される。そして、連続導体線 41の端部 41a同士が結線され、付随結線部 45が突き合わせ部 46 の軸方向両側に形成される。ついで、導体端部 44が結線されて、図 2に示される固定子コイル 16が形成される。この固定子コイル 16は、 3つの相卷線 161を Y結線してなる 2つの三相交流卷線 160から構成される。そして、各相卷線 161は、連続導体線 41が固定子鉄心 15の端面側のスロット 15aの外で折り返されて、 6スロット毎のスロット 15a内でスロット深さ方向に内層と外層とを交互にとるように波巻きに卷装された 6 つの卷線から構成される。また、連続導体線 41が固定子鉄心 15の端面側のスロット 15aの外で折り返されてなるターン部 43が、固定子鉄心 15の軸方向両端側に、径方向に 3列となって周方向に 1スロットピッチで整然と配列されて固定子コイル 16のコィルエンド 16aを構成している。

[0024] このように作製された固定子鉄心 15では、帯状磁性薄板 31のスロット部 3 la、ティース部 31bおよびコアバック部 31cが軸方向に重なってスロット 15a、ティース 15bおよびコアバック 15cを構成して!/、る。

[0025] このように構成された車両用交流発電機 100では、ノッテリ 25からブラシ 10およびスリップリング 9を介して電流が界磁卷線 18に供給される。これにより、磁束が発生し、第 1ポールコア 19が N極に励磁され、第 2ポールコア 20が S極に励磁される。一方、エンジンによってプーリ 5が回転駆動され、回転子 6がシャフト 4とともに回転する。これにより、回転磁界が固定子コイル 16に与えられ、起電力が発生する。この交流の起電力は、整流器 12を通って直流に整流されると共に、その電圧値の大きさがレギユレータ 14によって調整されて、ノッテリ 25に充電される。

[0026] また、回転子 6の回転に同期してファン 7が回転される。そして、空気がフロントブラケット 1およびリャブラケット 2の端面に形成された吸気穴 la, 2aからケース 3内に吸気される。ケース 3内に吸気された空気は、軸方向に回転子 6まで流れ、ファン 7により遠心方向に曲げられ、フロントブラケット 1およびリャブラケット 2の側面に、固定子コィル 16のコイルエンド 16aに近接して形成された排気穴 lb, 2bから外部に排出される。この空気の流れにより、整流器 12、レギユレータ 14および固定子コイル 16などの発熱部品が冷却される。

[0027] ここで、車両用交流発電機 100では、 N極に励磁された第 1のポールコア 19から出た磁束が、回転子 6と固定子 8との間のエアギャップを介して固定子鉄心 15のティース 15bに入り、コアバック 15cを通って隣接するティース 15bに入り、エアギャップを介して S極に励磁された第 2のポールコア 20に入る閉磁気回路となる。この時、磁気回路に流れて発電機の出力を決定する磁束の量は、回転子 6による回転磁界の起磁力と磁気回路の磁気抵抗とによって決まる。この実施の形態 1では、固定子鉄心 15 の外周面が円筒状に形成されているので、通しボルトを通すための凹部が外周面に形成されている従来の固定子鉄心に比べて、磁気回路におけるコアバック 15cでの磁路断面積が凹部のない分大きくなり、磁気抵抗が小さくなり、出力を高めることができる。

[0028] また、固定子鉄心 15の両端面が通しボルト 24の締着力によりフロントブラケット 1およびリャブラケット 2の嵌合溝 21の軸方向面 21aに加圧挟持されているので、固定子鉄心 15の端面が完全な平面度を有していなくとも、また固定子鉄心 15の端面と軸方向面 21aとが完全に平行となっていなくとも、固定子鉄心 15の両端面と軸方向面 21 aとを密接状態にできる。そこで、図 4中矢印 Bで示されるように、塩水や泥水が排気穴 lb, 2bから侵入しても、固定子鉄心 15の端面と軸方向面 21aとの間には入り込めない。そこで、塩水や泥水がコイルエンド 16aに近接する嵌合部（固定子鉄心 15の端面と軸方向面 21aとの嵌合部）に滞留することに起因する絶縁不良の発生を抑制することができる。

[0029] また、固定子鉄心 15の外周面と嵌合溝 21の径方向面 21bとの間には微小な隙間力 S生じる。しかし、図 4に示されるように、固定子鉄心 15の外周面と径方向面 21bとの嵌合部とコイルエンド 16aとの間の距離 δは、固定子鉄心 15の端面と軸方向面 21a との嵌合部とコイルエンド 16aとの間の距離に比べて著しく長くなる。そこで、塩水や泥水が固定子鉄心 15の外周面と径方向面 21bとの嵌合部に滞留して固定子鉄心 1 5の酸化を促進しても、リークパスがケース 3とコイルエンド 16aとの間に形成されない

[0030] また、固定子鉄心 15は、薄い帯状磁性薄板 31を積層一体ィ匕して同時に円筒状に曲げ、その突き合わせ部 46を溶接して作製されているので、精度の高い円筒度を有する固定子鉄心 15が得られる。同時に、固定子鉄心 15を構成する帯状磁性薄板 31 間に隙間が発生しに《なり、塩水や泥水の帯状磁性薄板 31間への侵入が防止される。

[0031] また、この固定子コイル 16を構成する各相卷線 161は、連続導体線 41が固定子鉄心 15の端面側のスロット 15aの外で折り返されて、 6スロット毎のスロット 15a内でスロット深さ方向に内層と外層とを交互にとるように波巻きに卷装された 6つの卷線力構成されている。これにより、固定子鉄心 15の端面側のスロット 15aの外で折り返されてなるターン部 43が、固定子鉄心 15の軸方向両端側に、径方向に 3列となって周方向に 1スロットピッチで整然と配列されて固定子コイル 16のコイルエンド 16aを構成している。そこで、コイルエンド 16aの外径形状が周方向に関して均一に構成されるので、コイルエンド 16aとケース 3との間の距離を一定に保たつことができ、コイルエンド 16 aの絶縁耐力が高められる。

[0032] また、固定子鉄心 15が絶縁被膜を被覆していない帯状磁性薄板 31を積層して作製されているので、固定子鉄心 15の端面と嵌合溝 21の軸方向面 21aとが金属面同士で接触している。さらに、固定子鉄心 15の端面と軸方向面 21aとが通りボルト 24の締着力により緊密状態となっている。そこで、固定子鉄心 15の端面と軸方向面 21aとの接触熱抵抗が著しく低減される。これ〖こより、固定子コイル 16で発生した熱が固定子鉄心 15を介してケース 3に効率的に伝達され、表面積の大きなケース 3の表面から放熱されるので、固定子 8の温度上昇を抑えることができる。

[0033] また、車両用交流発電機 100においては、アースフロートにより無発電となる可能性がある。そして、通しボルト 24とネジ穴 23aとの螺着部における接触面積は少なぐ塩水や泥水がその螺着部に侵入すると、螺着部の電気伝導性が低下し、アースフロートの要因となる。そこで、車両用交流発電機 100は、フロントブラケット 1およびリャブラケット 2に設けられた取付用フランジ部 26, 27を取付ボルト（図示せず)を用いて車両側接地部 28に締着して、取り付けられる。これにより、フロントブラケット 1とリャブラケット 2とが確実に接地され、アースフロートの発生が未然に防止される。

[0034] また、この実施の形態 1では、固定子鉄心 15が絶縁被膜を被覆していない帯状磁性薄板 31を積層して作製され、固定子鉄心 15が通しボルト 24の締着力によりケース 3に加圧挟持されているので、塩水や泥水が帯状磁性薄板 31間や固定子鉄心 15と軸方向面 2 laとの間に侵入せず、良好な電気伝導性が確保される。そこで、フロントブラケット 1とリャブラケット 2とが固定子鉄心 15を介して確実に電気的に接続されるので、取付用フランジ部 26, 27の両方を車両側接地部 28に取り付ける必要はなぐ車両用交流発電機 100の取付自由度を増すことができる。例えば、図 11に示されるように、取付用フランジ部 27を無くし、フロントブラケット 1に設けられた取付用フランジ部 27を取付ボルト（図示せず)を用いて車両側接地部 28に締着してもょ、。この場合、アース側配線をリャブラケット 2に接続する必要はなぐ車両配線の取り回しが容易となる。

[0035] 実施の形態 2.

図 12はこの発明の実施の形態 2による車両用交流発電機における固定子の固定構造を説明する要部断面図である。

図 12において、絶縁被膜 29が固定子鉄心 15の外周面に被覆されている。

なお、他の構成は上記実施の形態 1と同様に構成されている。

[0036] この実施の形態 2では、上記実施の形態 1と同様に、帯状磁性薄板 31を積層一体化して直方体の積層鉄心 32を作製し、卷線アッセンプリ 40が装着された積層鉄心 3 2を円筒状に曲げ、円筒状に曲げられた積層鉄心 34の両端面を突き合わせて溶接して固定子鉄心 15を作製する。ついで、例えばエポキシ系榭脂からなる絶縁性榭脂を固定子鉄心 15の外周面に塗布して、絶縁被膜 29が外周面の全面に被覆された固定子鉄心 15を作製している。

[0037] ここで、絶縁被膜 29が固定子鉄心 15の外周面に被覆されていないと、固定子鉄心 15の外周面と嵌合溝 21の径方向面 21bとの嵌合部において、固定子鉄心 15の金属面が露出する。そこで、塩水や泥水が固定子鉄心 15の外周面と径方向面 21bとの間に滞留すると、固定子鉄心 15の酸ィ匕を促進される。そして、固定子鉄心 15の酸化物が固定子鉄心 15Aの外周面と径方向面 21bとの間に形成されると、固定子鉄心 15が内径側に押圧され、最悪の場合には、固定子鉄心 15が内径側に変位し、回転子 6と干渉する事態が発生する。

[0038] この実施の形態 2では、固定子鉄心 15の外周面と嵌合溝 21の径方向面 21bとの嵌合部において、固定子鉄心 15の金属面が露出していないので、塩水や泥水が固定子鉄心 15の外周面と嵌合溝 21の径方向面 21bとの間に滞留しても、固定子鉄心 15の酸ィ匕が抑制される。従って、固定子鉄心 15の外周面と径方向面 21bとの嵌合部に固定子鉄心 15の酸ィ匕物が形成されることに起因する固定子鉄心 15と回転子 6 との干渉を未然に防止できる。

[0039] なお、上記実施の形態 2では、絶縁被膜 29が固定子鉄心 15の外周面の全面を覆うように被覆されているものとしている力絶縁被膜 29は固定子鉄心 15の外周面の少なくとも嵌合溝 21の径方向面 21bと相対する領域を覆うように形成されていればよい。

[0040] 実施の形態 3.

図 13はこの発明の実施の形態 3による車両用交流発電機における固定子の固定構造を説明する要部断面図である。

図 13において、固定子鉄心 15Aは、例えば 0. 3mmの板厚 (tl)の帯状磁性薄板 31を所定枚積層し、さらに例えば 1. Ommの板厚 (t2)の帯状磁性薄板 31 Aを帯状磁性薄板 31の積層体の両端に積層し、帯状磁性薄板 31, 31Aの積層体を溶接一体化した後、円筒状に曲げ、両端面の突き合わせ部を溶接して作製されている。なお、他の構成は上記実施の形態 1と同様に構成されている。

[0041] この実施の形態 3では、厚板力もなる帯状磁性薄板 31Aが円筒状に曲げる積層体の両端に配置されているので、積層体の剛性が高められる。そこで、積層体を円筒状に曲げる際に、両端面に発生する波打ち現象が抑制される。これにより、固定子鉄心 15Aの両端面の平坦度が増し、固定子鉄心 15Aの端面と嵌合溝 21の軸方向面 2 laとが隙間無く密着される。そこで、塩水や泥水が固定子鉄心 15Aの端面と軸方向面 21aとの間に滞留することに起因する絶縁不良の発生を一層抑制することができる

[0042] ここで、塩水や泥水が固定子鉄心 15Aの外周面と嵌合溝 21の径方向面 21bとの間に滞留し、固定子鉄心 15Aの酸化を促進されると、固定子鉄心 15Aの酸化物が固定子鉄心 15 Aの外周面と径方向面 21 bとの間に形成される。この固定子鉄心 15 Aの酸ィ匕物の形成は、固定子鉄心 15Aを内径側に押圧するように作用する。この実施の形態 3では、厚板力もなる帯状磁性薄板 31Aが固定子鉄心 15Aの両端に配置されているので、固定子鉄心 15Aの径方向の変位に対する剛性が高められる。そこで、固定子鉄心 15Aの酸ィ匕物が固定子鉄心 15Aの外周面と径方向面 21bとの間に形成されても、固定子鉄心 15Aの内径側への変位が阻止され、回転子 6と固定子鉄心 15Aとの干渉が防止される。

[0043] なお、上記実施の形態 3では、厚板力もなる帯状磁性薄板 31Aを固定子鉄心 15A の軸方向両端に配置するものとしているが、厚板力もなる帯状磁性薄板 31Aは必ずしも固定子鉄心 15Aの軸方向両端に配置する必要はなぐ固定子鉄心 15Aの軸方向の一端にのみ配置してもよ、。

[0044] また、上記各実施の形態では、ファンを回転子の軸方向両端に配設するものとしているが、ファンは必ずしも回転子の軸方向両端に配設される必要はなぐ例えばファンを回転子のリャ側にのみ配設してもよい。この場合、吸気穴および排気穴は少なくともリャブラケットに形成されて、ればよ、。

また、上記各実施の形態では、車両用交流発電機に適用するものとして説明しているが、本発明は、車両用発電電動機や車両用交流電動機の回転電機に適用しても同様の効果を奏する。

[0045] また、上記各実施の形態では、固定子スロットが毎極毎相当たり 2の割合で作製された車両用交流発電機に適用するものとして説明しているが、この発明は、固定子スロットが毎極毎相当たり n (但し、 nは 2以上の整数)割合で作製された車両用交流発電機に適用することができる。

また、上記各実施の形態では、固定子コイルが 2つの三相交流卷線力構成されているものとしている力固定子コイルを 1つの三相交流卷線で構成してもよい。また、各三相交流卷線が 3つの相卷線を Y結線して構成されているものとしている力各三相交流卷線は 3つの相卷線を Δ結線して構成してもよ!/、。

Claims

請求の範囲

[1] 内径側に開口するスロットが周方向に配列された円筒状の固定子鉄心および該スロットに卷装された固定子コイルを有する固定子と、

それぞれ椀形状に形成され、かつ嵌合溝が椀形状の開口内周に全周にわたって形成されており、上記固定子鉄心の軸方向両端の外周部を該嵌合溝に嵌合させて挟持する一対のフレームと、

上記固定子鉄心内に該固定子鉄心と同軸に配置されて上記一対のフレームに回転自在に支持された回転子と、

上記固定子鉄心の外径側に軸方向を該固定子鉄心の軸心と平行にして周方向に複数配列され、該固定子鉄心を挟持する上記一対のフレームを締着一体化する通しボルトと、

上記回転子の軸方向の少なくとも一端面に固着された冷却ファンと、を備え、吸気穴が上記一対のフレームの冷却ファン側の端面に穿設され、排気穴が上記一対のフレームの冷却ファン側の側面に穿設されている回転電機において、

上記固定子鉄心は、磁性薄板を積層一体ィ匕して構成され、かつ円筒面の外周面を有し、

上記嵌合溝は、上記固定子鉄心の軸心と直交する平坦面からなる円環状の軸方向面および該軸心を中心とする円筒面力なる径方向面力なり、

上記固定子鉄心が軸方向両端の上記磁性薄板の金属面を上記一対のフレームの上記軸方向面のそれぞれに全周にわたって密接状態に挟持されていることを特徴とする回転電機。

[2] 上記固定子鉄心の軸方向の少なくとも一端に位置する上記磁性薄板の板厚が、残る上記磁性薄板の板厚より厚いことを特徴とする請求項 1記載の回転電機。

[3] 絶縁被膜が、上記固定子鉄心の外周面の上記径方向面と嵌合する部位に被覆されていることを特徴とする請求項 1又は請求項 2記載の回転電機。

[4] 上記固定子鉄心は、上記磁性薄板の積層体の両端部を突き合わせることで円筒状になる上記軸心方向に延びた突き合わせ部を有して、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項に記載の回転電機。上記固定子コイルは、連続線が、上記固定子鉄心の端面側の上記スロット外で折り返されて、所定のスロット毎の上記スロット内でスロット深さ方向に内層と外層とを交互にとるように卷装された卷線を複数有し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項に記載の回転電機。