(57)【要約】【課題】従来よりも大きな電流を取り出すことができる三相交流発電機を提供する。【解決手段】  巻き方は第１のパターンとこれに続く第２のパターンからなり、第２のパターンは繰り返される。第１のパターンは順方向に２つ飛んで逆方向に１つ戻るパターンで、第２のパターンは順方向に３つ飛んで逆方向に１つ戻るパターンである。具体的には第１のパターンでは、最初のコアに巻回された導線は、順方向に４つ飛ばして５つ目のコアに巻回され、次いで順方向に５つ飛ばして６つ目のコアに巻回され、この後、逆方向に４つ戻って５つ目のコアに巻回される。第２のパターンでは、前のパターンの最後のコアに巻回された導線は、当該コアから順方向に５つ飛ばして６つ目のコアに巻回され、次いで順方向に４つ飛ばして５つ目のコアに巻回され、次いで順方向に５つ飛ばして６つ目のコアに巻回され、この後、逆方向に４つ戻って５つ目のコアに巻回される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に回転子と固定子を同軸状に配置してなる三相交流発電機であって、前記回転子には前記固定子との対向面がＮ極となる磁石とＳ極となる磁石が交互に６個環状に配置され、前記固定子は６個のコイルからなるコイル群が前記各磁石に対向して配置され、各コイル群はコイル群毎に巻き方向が同じで隣接するコイル群は巻き方向が逆とされ、更に一端がＵ，Ｖ又はＷ端子に接続される導線は第１のパターンでコアに巻回され次いで第２のパターンでコアに巻回され、これ以降第２のパターンを繰り返して巻回され、前記第１のパターンは最初のコアに巻回された後に順方向に４つ飛ばした５つ目のコアに巻回され、次いで導線は順方向に５つ飛ばした６つ目のコアに巻回され、次いで導線は逆方向に４つ飛ばした５つ目のコアに戻って巻回され、また第２のパターンは前のパターンから続いて導線は順方向に５つ飛ばした６つ目のコアに巻回され、次いで導線は順方向に４つ飛ばした５つ目のコアに巻回され、次いで導線は順方向に５つ飛ばした６つ目のコアに巻回され、次いで導線は逆方向に４つ飛ばした５つ目のコアに戻って巻回されることを特徴とする三相交流発電機。
【請求項２】
請求項２に記載の三相交流発電機において、前記コイルの数は３６ｎ（ｎは整数）としたことを特徴とする三相交流発電機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の三相交流発電機において、前記一端がＵ，Ｖ又はＷ端子に接続される導線は２本とされることを特徴とする三相交流発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング内に回転子と固定子を配置した三相交流発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ハウジング内に円筒状をなす外側固定子と内側固定子を同軸状に配置し、これら外側固定子と内側固定子との間に同軸状に回転子を配置した構造が開示されている。この特許文献１にあっては、回転子は１２個の永久磁石を磁極の向きを交互に異ならせて環状に配置し、回転子は１８個のコイルを環状に配置した構造となっている。
【０００３】
特許文献２にはモータのステータの構造が開示されている。このステータは周方向に環状に並べられた複数のコイルを備え、このコイルから伸びる引出し線を内型と外型とで挟んで屈曲させ、第１直線部及び第２直線部を成形している。この先行技術には１２個のコイルが示されており、１つのコイルが巻回された後の導線は隣接するコアに巻回されるようになっている。
【０００４】
隣接するコアに巻かずに幾つか飛ばしたコアに巻回する場合もあるが、取り出す電圧が高くなるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−１０８００７号公報
【特許文献２】特開２０１８−０７４８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
三相交流発電機の３つの出力端子（Ｕ、Ｖ、Ｗ）から取り出す電気を大きくするには、コイルの数とコイルの巻数を多くすればよいのであるが、一定のスペース内に固定子と回転子を収める制限があるため、コイルの数及びコイルの巻数も自ずから制約がある。
【０００７】
従来にあっては１本の導線の一端をＵ端子、Ｖ端子またはＷ端子に接続し、この導線を１番目のコアに巻付けて１番目のコイルとし、次いで１番目のコイルから伸びる導線を２番目のコアに巻付けて２番目のコイルとするように、隣接するコアに順次導線を巻き付け６番目のコイルから伸びる導線をニュートラル端子（星形結線の場合）に接続している。
【０００８】
上記のように１つのコイルを形成した導線を隣接するコアに巻付けて次のコイルとする場合、形成される直列回路数が一定であるため、より大きな電圧を取り出すことができない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明に係る三相交流発電機は、ハウジング内に回転子と固定子が同軸状に配置され、前記回転子には前記固定子との対向面がＮ極となる磁石とＳ極となる磁石が交互に６個環状に配置され、前記固定子は６個のコイルからなるコイル群が前記各磁石に対向して配置され、各コイル群はコイル群毎に巻き方向が同じで隣接するコイル群は巻き方向が逆とされ、更に一端がＵ，Ｖ又はＷ端子に接続される導線は第１のパターンでコアに巻回され続いて第２のパターンでコアに巻回され、これ以降第２のパターンを繰り返して巻回され、前記第１のパターンは最初のコアに巻回された後に順方向に４つ飛ばした５つ目のコアに巻回され、次いで導線は順方向に５つ飛ばした６つ目のコアに巻回され、次いで導線は逆方向に４つ飛ばした５つ目のコアに戻って巻回され、また第２のパターンは前のパターンから続いて導線は順方向に５つ飛ばした６つ目のコアに巻回され、次いで導線は順方向に４つ飛ばした５つ目のコアに巻回され、次いで導線は順方向に５つ飛ばした６つ目のコアに巻回され、次いで導線は逆方向に４つ飛ばした５つ目のコアに戻って巻回される構造である。
【００１０】
前記コイルの総数は３６ｎ（ｎは整数）とし、またＵ、Ｖ及びＷ端子に接続されるコイル導線の本数は２本以上とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、１つの端子（Ｕ，Ｖ、Ｗ）から他の端子に向かって導線をコアに巻回する際に、一部に逆方向に戻るように巻回しているため、直列回路数が増え、取り出す電圧が大きくなり、従来よりも発電効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る三相交流発電機の構造を示す図。
【図２】Ｕ端子に接続されるコイルの導線の巻回順を説明した図。
【図３】Ｖ端子に接続されるコイルの導線の巻回順を説明した図。
【図４】Ｗ端子に接続されるコイルの導線の巻回順を説明した図。
【図５】別実施例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示すように、本発明に係る三相交流発電機は、ハウジング１内に回転子２と固定子３を同軸状に配置している。また、中心には回転軸４が配置されている。図示例では回転子２が外側で固定子３が内側となっているが、回転子２が内側で固定子３が外側でもよく、更には回転子２の内側と外側にそれぞれ外側固定子、内側固定子を配置してもよい。
【００１４】
回転子２は固定子３との対向面がＮ極となる磁石５と、固定子３との対向面がＳ極となる磁石６が３個づつ交互に６個環状に配置されている。また、磁石５、６と固定子３との間には隙間が形成されている。
【００１５】
前記固定子３は３６個のコイル７…を備えている。３６個のコイル７…は６個で１つのコイル群８とされ、１つのコイル群８に含まれるコイルは巻き方向が同一とされ、且つ隣接するコイル群では互いにコイルの巻き方向が逆になっている。
【００１６】
この実施例では、コイルＣ１〜Ｃ６、Ｃ１３〜Ｃ１８、Ｃ２５〜Ｃ３０は右巻き、コイルＣ７〜Ｃ１２、Ｃ１９〜Ｃ２４、Ｃ３１〜Ｃ３６は左巻きである。
【００１７】
図２は一端がＵ端子に接続されるコイル導線の巻回順を示しており、この実施例では先ず導線を１番目のコアに巻回してコイルＣ１を形成し、コイルＣ１に続いて同じコイル群の６番目のコアに巻回してコイルＣ６を形成し、コイルＣ６に続いて順方向に隣接するコイル群７の１２番目のコアに巻回してコイルＣ１２を形成し、コイルＣ１２に続いて同じコイル群７の逆方向に戻って７番目のコアに巻回してコイルＣ７を形成し、コイルＣ７に続いて順方向に隣接するコイル群の１３番目のコアに巻回してコイルＣ１３を形成し、コイルＣ１３に続いて同じコイル群７の順方向の１８番目のコアに巻回してコイルＣ１８を形成し、コイルＣ１８に続いて順方向に隣接するコイル群の２４番目のコアに巻回してコイルＣ２４を形成し、コイルＣ２４に続いて同じコイル群の逆方向の１９番目のコアに戻って巻回してコイルＣ１９を形成し、コイルＣ１９に続いて順方向に隣接するコイル群の２５番目のコアに巻回してコイルＣ２５を形成し、コイルＣ２５に続いて同じコイル群の順方向の３０番目のコアに巻回してコイルＣ３０を形成し、コイルＣ３０に続いて順方向に隣接するコイル群の３６番目のコアに巻回してコイルＣ３６を形成し、コイルＣ３６に続いて同じコイル群の逆方向の３１番目のコアに巻回してコイルＣ３１を形成し、コイルＣ３１からの導線をニュートラル端子（星形結線の場合）に接続する。
【００１８】
図３は一端がＶ端子に接続されるコイル導線の巻回順を示しており、この実施例では先ず導線を５番目のコアに巻回してコイルＣ５を形成し、コイルＣ５に続いて順方向に隣接するコイル群の１０番目のコアに巻回してコイルＣ１０を形成し、コイルＣ１０に続いて順方向に隣接するコイル群の１６番目のコアに巻回してコイルＣ１６を形成し、コイルＣ１６続いて逆方向に隣接するコイル群に戻って１１番目のコアに巻回してコイルＣ１１を形成し、コイルＣ１１に続いて順方向に隣接するコイル群の１７番目のコアに巻回してコイルＣ１７を形成し、コイルＣ１７に続いて順方向に隣接するコイル群の２２番目のコアに巻回してコイルＣ２２を形成し、コイルＣ２２に続いて順方向に隣接するコイル群の２８番目のコアに巻回してコイルＣ２８を形成し、コイルＣ２８に続いて逆方向に隣接するコイル群の２３番目のコアに戻って巻回してコイルＣ２３を形成し、コイルＣ２３に続いて順方向に隣接するコイル群の２９番目のコアに巻回してコイルＣ２９を形成し、コイルＣ２９に続いて同じコイル群の順方向の３４番目のコアに巻回してコイルＣ３４を形成し、コイルＣ３４に続いて順方向に隣接するコイル群の４番目のコアに巻回してコイルＣ４を形成し、コイルＣ４に続いて逆方向に隣接するコイル群の３５番目のコアに巻回してコイルＣ３５を形成し、コイルＣ３５からの導線をニュートラル端子に接続する。
【００１９】
図４は一端がＷ端子に接続されるコイル導線の巻回順を示しており、この実施例では先ず導線を９番目のコアに巻回してコイルＣ９を形成し、コイルＣ９に続いて順方向に隣接するコイル群の１４番目のコアに巻回してコイルＣ１４を形成し、コイルＣ１４に続いて順方向に隣接するコイル群の２０番目のコアに巻回してコイルＣ２０を形成し、コイルＣ２０続いて逆方向に隣接するコイル群に戻って１５番目のコアに巻回してコイルＣ１５を形成し、コイルＣ１５に続いて順方向に隣接するコイル群の２１番目のコアに巻回してコイルＣ２１を形成し、コイルＣ２１に続いて順方向に隣接するコイル群の２６番目のコアに巻回してコイルＣ２６を形成し、コイルＣ２６に続いて順方向に隣接するコイル群の３２番目のコアに巻回してコイルＣ３２を形成し、コイルＣ３２に続いて逆方向に隣接するコイル群の２７番目のコアに戻って巻回してコイルＣ２７を形成し、コイルＣ２７に続いて順方向に隣接するコイル群の３３番目のコアに巻回してコイルＣ３３を形成し、コイルＣ３３に続いて順方向に隣接するコイル群の２番目のコアに巻回してコイルＣ２を形成し、コイルＣ２に続いて順方向に隣接するコイル群の８番目のコアに巻回してコイルＣ８を形成し、コイルＣ８に続いて逆方向に隣接するコイル群の３番目のコアに巻回してコイルＣ３を形成し、コイルＣ３からの導線をニュートラル端子に接続する。
【００２０】
以上の巻き方は第１のパターンとこれに続く第２のパターンからなり、第２のパターンは繰り返される。第１のパターンは順方向に２つ飛んで逆方向に１つ戻るパターンで、第２のパターンは順方向に３つ飛んで逆方向に１つ戻るパターンである。
【００２１】
具体的には第１のパターンでは、最初のコアに巻回された導線は、順方向に４つ飛ばして５つ目のコアに巻回され、次いで順方向に５つ飛ばして６つ目のコアに巻回され、この後、逆方向に４つ戻って５つ目のコアに巻回される。
【００２２】
第２のパターンでは、前のパターンの最後のコアに巻回された導線は、当該コアから順方向に５つ飛ばして６つ目のコアに巻回され、次いで順方向に４つ飛ばして５つ目のコアに巻回され、次いで順方向に５つ飛ばして６つ目のコアに巻回され、この後、逆方向に４つ戻って５つ目のコアに巻回される。
【００２３】
コイルの数が３６の場合は第２のパターンは２回繰り返され、コイルの数が７２の場合は第２のパターンは５回繰り返される。
【００２４】
図５は別実施例を示す図であり、この実施例では先に示した実施例に加え、Ｕ，Ｖ，Ｗ端子に２本目の導線を並列に接続して発生電圧を高めている。図においてＵ，Ｖ，Ｗの下段部分が付加したコイルである。
【００２５】
即ち、Ｕ端子では、先ず導線を２番目のコアに巻回してコイルＣ２を形成し、コイルＣ２に続いて順方向に隣接するコイル群の７番目のコアに巻回してコイルＣ７を形成し、コイルＣ７に続いて順方向に隣接するコイル群の１３番目のコアに巻回してコイルＣ１３を形成し、コイルＣ１３続いて逆方向に隣接するコイル群に戻って８番目のコアに巻回してコイルＣ８を形成し、コイルＣ８に続いて順方向に隣接するコイル群の１４番目のコアに巻回してコイルＣ１４を形成し、コイルＣ１４に続いて順方向に隣接するコイル群の１９番目のコアに巻回してコイルＣ１９を形成し、コイルＣ１９に続いて順方向に隣接するコイル群の２５番目のコアに巻回してコイルＣ２５を形成し、コイルＣ２５に続いて逆方向に隣接するコイル群の２０番目のコアに戻って巻回してコイルＣ２０を形成し、コイルＣ２０に続いて順方向に隣接するコイル群の２６番目のコアに巻回してコイルＣ２６を形成し、コイルＣ２６に続いて順方向に隣接するコイル群の３１番目のコアに巻回してコイルＣ３１を形成し、コイルＣ３１に続いて順方向に隣接するコイル群の１番目のコアに巻回してコイルＣ１を形成し、コイルＣ１に続いて逆方向に隣接するコイル群の３２番目のコアに巻回してコイルＣ３２を形成し、コイルＣ３２からの導線をニュートラル端子に接続する。
【００２６】
Ｖ端子では、先ず導線を６番目のコアに巻回してコイルＣ６を形成し、コイルＣ６に続いて順方向に隣接するコイル群の１１番目のコアに巻回してコイルＣ１１を形成し、コイルＣ１１に続いて順方向に隣接するコイル群の１７番目のコアに巻回してコイルＣ１７を形成し、コイルＣ１７続いて逆方向に隣接するコイル群に戻って１２番目のコアに巻回してコイルＣ１２を形成し、コイルＣ１２に続いて順方向に隣接するコイル群の１８番目のコアに巻回してコイルＣ１８を形成し、コイルＣ１８に続いて順方向に隣接するコイル群の２３番目のコアに巻回してコイルＣ２３を形成し、コイルＣ２３に続いて順方向に隣接するコイル群の２９番目のコアに巻回してコイルＣ２９を形成し、コイルＣ２９に続いて逆方向に隣接するコイル群の２４番目のコアに戻って巻回してコイルＣ２４を形成し、コイルＣ２４に続いて順方向に隣接するコイル群の３０番目のコアに巻回してコイルＣ３０を形成し、コイルＣ３０に続いて順方向に隣接するコイル群の３５番目のコアに巻回してコイルＣ３５を形成し、コイルＣ３５に続いて順方向に隣接するコイル群の５番目のコアに巻回してコイルＣ５を形成し、コイルＣ５に続いて逆方向に隣接するコイル群の３６番目のコアに巻回してコイルＣ３６を形成し、コイルＣ３６からの導線をニュートラル端子に接続する。
【００２７】
Ｗ端子では、先ず導線を１０番目のコアに巻回してコイルＣ１０を形成し、コイルＣ１０に続いて順方向に隣接するコイル群の１５番目のコアに巻回してコイルＣ１５を形成し、コイルＣ１５に続いて順方向に隣接するコイル群の２１番目のコアに巻回してコイルＣ２１を形成し、コイルＣ２１続いて逆方向に隣接するコイル群に戻って１６番目のコアに巻回してコイルＣ１６を形成し、コイルＣ１６に続いて順方向に隣接するコイル群の２２番目のコアに巻回してコイルＣ２２を形成し、コイルＣ２２に続いて順方向に隣接するコイル群の２７番目のコアに巻回してコイルＣ２７を形成し、コイルＣ２７に続いて順方向に隣接するコイル群の３３番目のコアに巻回してコイルＣ３３を形成し、コイルＣ３３に続いて逆方向に隣接するコイル群の２８番目のコアに戻って巻回してコイルＣ２８を形成し、コイルＣ２８に続いて順方向に隣接するコイル群の３４番目のコアに巻回してコイルＣ３４を形成し、コイルＣ３４に続いて順方向に隣接するコイル群の３番目のコアに巻回してコイルＣ３を形成し、コイルＣ３５に続いて順方向に隣接するコイル群の９番目のコアに巻回してコイルＣ９を形成し、コイルＣ９に続いて逆方向に隣接するコイル群の４番目のコアに巻回してコイルＣ４を形成し、コイルＣ４からの導線をニュートラル端子に接続する。
【００２８】
実施例では、コイルの数として３６個の場合の巻き方の順番を示したが、コイルの数は３６ｎ（ｎは整数）、例えば７２個、１０８個でもよい。
【００２９】
本発明に係る三相交流発電機はビルなどの自家発電や自動車用の発電機として利用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…ハイジング
２…回転子
３…固定子
４…回転軸
５、６…磁石
７…コイル（Ｃ1〜Ｃ３６）
８…コイル群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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