(57)【要約】【課題】この発明は、相巻線の引き出し線のコイルエンド上での煩雑な引き回し作業や結線作業を削減して、固定子の生産性を高めることができる車両用回転電機を得る。【解決手段】中継サーキット３９は、複数本のインサート導体を樹脂成型体４０にインサートモールドして構成されている。中継サーキット３９は、リア側コイルエンド２２ｒから引き出された複数の相巻線のそれぞれの両端からの引き出し線を複数のインサート導体に接続することにより、三相回路が構築されるように構成されている。【選択図】図１
2010104081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントブラケットとリアブラケットとからなるハウジングと、
上記フロントブラケットと上記リアブラケットとに軸支されたシャフトに固着されて上記ハウジング内に回転自在に配設された回転子と、
上記フロントブラケットと上記リアブラケットとに挟持されて上記回転子を囲繞するように配設され、スロットが内周側に開口するように周方向に配列されてなる円筒状の固定子鉄心、および上記スロット内に巻装された複数の相巻線を有し、当該複数の相巻線が上記固定子鉄心の軸方向両端部にフロント側およびリア側コイルエンドを形成している固定子巻線を有する固定子と、を有する車両用回転電機において、
複数本のインサート導体が樹脂成型体にインサートモールドされて構成された中継サーキットと、
上記中継サーキットを介して上記固定子巻線に電気的に接続されて電力を双方向に直流−交流変換するインバータパワー回路と、を備え、
上記中継サーキットは、上記リア側コイルエンドから引き出された上記複数の相巻線のそれぞれの両端からの引き出し線を上記複数のインサート導体に接続することにより、三相回路が構築されるように構成されていることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項２】
上記固定子鉄心は、上記スロットが毎極毎相当たり２の割合で形成されており、
上記固定子巻線は、６スロット毎の上記スロットで構成された６つのスロット群のそれぞれに巻装された６つの上記相巻線を有し、
上記中継サーキットは、それぞれ電気角で３０°の位相差を有する上記相巻線同士を接続して形成された３つの相巻線群を交流結線して形成された１組の三相回路、又はそれぞれ３つの相巻線を交流結線して形成され、互いに電気角で３０°の位相差を有する２組の三相回路を構築するように構成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。
【請求項３】
ファンが上記回転子のリア側端面に固着され、
上記中継サーキットが上記ファンのリア側端部に対して軸方向外方に配設されており、
吸気穴が上記リアブラケットの軸方向の端面に形成され、かつ排気穴が上記リアブラケットの上記リア側コイルエンドの外周側の壁面に形成されて、上記ファンの回転に連動して、上記吸気穴から流入され、上記ファンにより遠心方向に曲げられて上記リア側のコイルエンドを冷却した後、上記排気穴から排出される冷却風の通風路が構築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。
【請求項４】
上記中継サーキットは上記リアブラケットに締着固定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。
【請求項５】
上記中継サーキットは上記回転子と対向して上記リアブラケットの内壁面に固定されていることを特徴とする請求項４記載の車両用回転電機。
【請求項６】
上記中継サーキットは上記リアブラケットの軸方向外方の外壁面に固定されていることを特徴とする請求項４記載の車両用回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用交流発電機などの車両用回転電機に関し、特に固定子巻線を構成する相巻線の引き出し線の結線構造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、スロットが毎極毎相当たり２の割合で形成され、各相巻線の端部からの相間接続用の引き出し線がコイルエンド上を引き回されて電気角で３０°位相の異なる相巻線同士を直列に接続し、さらに直列に接続された相巻線群の中性点用の引き出し線がコイルエンド上を引き回されて結線され、１組の三相交流巻線を構成している。また、それぞれ、３つの相巻線の中性点用の引き出し線がコイルエンド上を引き回されて互いに結線され、２組の三相交流巻線を構成していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５４７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の車両用交流発電機では、相巻線の端部からの相間接続用や中性点用の引き出し線がコイルエンド上を所定の結線位置まで引き回されて互いに接続され、さらに固定子巻線の電力出力用の引き出し線がコイルエンド上を所定の引き出し位置まで引き回された後、曲げられて軸方向外方に延出されている。そこで、相間接続用、中点用、および電力出力用の引き出し線の引き回し部が振動などにより振れると、回転子の回転に連動して回転する冷却ファンと干渉することから、相間接続用、中性点用、および電力出力用の引き出し線の引き回し部を締め金などによりコイルエンドに固定する必要があった。相間接続用、中性点用、および電力出力用の引き出し線の引き回し部の締め金によるコイルエンドへの固着作業、および相間接続用や中性点用の引き出し線のコイルエンド上での結線作業は、相間接続用、中性点用、および電力出力用の引き出し線の本数が増えるほど増え、固定子の生産性を低下させるという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、相巻線の引き出し線のコイルエンド上での煩雑な引き回し作業や結線作業を削減して、固定子の生産性を高めることができる車両用回転電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による車両用回転電機は、フロントブラケットとリアブラケットとからなるハウジングと、上記フロントブラケットと上記リアブラケットとに軸支されたシャフトに固着されて上記ハウジング内に回転自在に配設された回転子と、上記フロントブラケットと上記リアブラケットとに挟持されて上記回転子を囲繞するように配設され、スロットが内周側に開口するように周方向に配列されてなる円筒状の固定子鉄心、および上記スロット内に巻装された複数の相巻線を有し、当該複数の相巻線が上記固定子鉄心の軸方向両端部にフロント側およびリア側コイルエンドを形成している固定子巻線を有する固定子と、を有する。本車両用回転電機は、複数本のインサート導体が樹脂成型体にインサートモールドされて構成された中継サーキットと、上記中継サーキットを介して上記固定子巻線に電気的に接続されて電力を双方向に直流−交流変換するインバータパワー回路と、を備えている。そして、上記中継サーキットは、上記リア側コイルエンドから引き出された上記複数の相巻線のそれぞれの両端からの引き出し線を上記複数のインサート導体に接続することにより、三相回路が構築されるように構成されている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、複数のインサート導体を樹脂成型体にインサートモールドしてなる中継サーキットが、リア側コイルエンドから引き出された複数の相巻線のそれぞれの両端からの引き出し線を複数のインサート導体に接続することにより、三相回路が構築されるように構成されている。そこで、複数の相巻線のそれぞれの両端からの引き出し線を、リア側コイルエンド上を引き回して、互いに結線するような作業が削減され、固定子の生産性が高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機を示す縦断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機の要部を示す縦断面図、図３はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される固定子巻線の相巻線の構成を説明する端面図、図４はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される固定子を示す斜視図、図５はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される中継サーキットを示す平面図、図６はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される固定子巻線の結線前の状態を説明する模式図、図７はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機における電気回路図である。
【０００９】
図１および図２において、車両用回転電機１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２とリアブラケット３とからなるハウジング４と、このハウジング４に軸受５ａ，５ｂを介して回転自在に支持されたシャフト６と、ハウジング４のフロント側に延出するシャフト６の端部に固着されたプーリ７と、シャフト６に固定されてハウジング４内に配設された回転子８と、この回転子８の軸方向の両端面に固定されたファン１１と、回転子８を囲繞するようにハウジング４に固定された固定子２０と、ハウジング４のリア側に延出するシャフト６の延出部に固定され、回転子８に電流を供給する一対のスリップリング１２と、一対のスリップリング１２の外周側に配設されたブラシホルダ１４内に、各スリップリング１２に摺動するように収納された一対のブラシ１３と、シャフト６のリア側端部に配設された回転位置検出センサ１５と、を備えている。
【００１０】
回転子８は、励磁電流が流されて磁束を発生する界磁巻線９と、界磁巻線９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ポールコア１０と、を備えている。また、固定子２０は、フロントブラケット２およびリアブラケット３に軸方向両側から挟持されて回転子８を取り囲むように配設された固定子鉄心２１と、固定子鉄心２１に巻装された固定子巻線２２と、を備えている。
【００１１】
さらに、車両用回転電機１は、リアブラケット３に固定されて、ハウジング４のリア側に延出するシャフト６の延出部の外周側に配設されたインバータパワー回路３０と、ブラシホルダ１４、回転位置検出センサ１５、およびインバータパワー回路３０を覆うようにリアブラケット３に取り付けられたリアケース１６と、リアケース１６の収納部１６ａに収納された制御基板１７と、リアケース１６に取り付けられて収納部１６ａを塞口するカバー１８と、を備えている。
【００１２】
インバータパワー回路３０は、図７に示されるように、並列に接続されたスイッチング素子３１とダイオード３２の組を２組直列に接続したものを並列に３つ配置して構成されている。スイッチング素子３１およびダイオード３２は、ヒートシンク３３上に実装されている。制御基板１７には、インバータパワー回路３０のスイッチング素子３１をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御回路が実装されている。そして、インバータパワー回路３０は、中継サーキット３９を介して固定子巻線２２と電気的に接続されている。
【００１３】
つぎに、固定子２０の構成について説明する。
固定子２０は、円筒状の固定子鉄心２１と、固定子鉄心２１に巻装された固定子巻線２２と、から構成されている。そして、固定子鉄心２１には、図３に示されるように、内径側に開口するスロット２１ａが周方向に等角ピッチで例えば９６個形成されている。ここで、回転子８のポールコア１０の極数を１６極とすると、スロット２１ａは毎極毎相当たり２個の割合で形成されている。
【００１４】
つぎに、固定子巻線２２の構造について説明する。
まず、固定子巻線２２を構成する１相分の巻線構造について図３を参照しつつ説明する。ここで、説明の便宜上、導体線５０のスロット２１ａ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３中、実線は固定子鉄心２１のリア側の結線状態を示し、点線は固定子鉄心２１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。
【００１５】
ａ相巻線２３ａは、それぞれ絶縁被覆された連続銅線からなる素線としての１本の導体線５０で形成された第１乃至第６巻線５１〜５６から構成されている。
【００１６】
第１巻線５１は、１本の導体線５０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２１ａ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２巻線５２は、１本の導体線５０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２１ａ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３巻線５３は、１本の導体線５０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２１ａ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４巻線５４は、１本の導体線５０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２１ａ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５巻線５５は、１本の導体線５０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２１ａ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。また、第６巻線５６は、１本の導体線５０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２１ａ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。
【００１７】
そして、固定子鉄心２１のフロント側において、９１番と１番のスロット２１ａから延出する第１巻線５１、第３巻線５３、および第５巻線５５を構成する導体線５０の端部同士が、例えばＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ）溶接により接合され、それぞれ１ターンの波巻き巻線を構成する。また、固定子鉄心２１のリア側において、９１番と１番のスロット２１ａから延出する第２巻線５２、第４巻線５４、および第６巻線５６を構成する導体線５０の端部同士がＴＩＧ溶接により接合され、それぞれ１ターンの波巻き巻線を構成する。
【００１８】
固定子鉄心２１のリア側において、例えば、第１巻線５１、第３巻線５３、および第５巻線５５の２５番のスロット２１ａから延出し、３１番のスロット２１ａに入る導体部分が切断される。そして、２５番のスロット２１ａの１番地から延出する第１巻線５１の切断端と３１番のスロット２１ａの４番地から延出する第３巻線５３の切断端とをＴＩＧ溶接により接合し、２５番のスロット２１ａの３番地から延出する第３巻線５３の切断端と３１番のスロット２１ａの６番地から延出する第５巻線５５の切断端とをＴＩＧ溶接により接合する。これにより、第１巻線５１、第３巻線５３および第５巻線５５が直列に接続されて３ターンの波巻き巻線となる。
【００１９】
同様に、固定子鉄心２１のリア側において、例えば、第２巻線５２、第４巻線５４、および第６巻線５６の３１番のスロット２１ａから延出し、３７番のスロット２１ａに入る導体部分が切断される。そして、３１番のスロット２１ａの１番地から延出する第２巻線５２の切断端と３７番のスロット２１ａの４番地から延出する第４巻線５４の切断端とをＴＩＧ溶接により接合し、３１番のスロット２１ａの３番地から延出する第４巻線５４の切断端と３７番のスロット２１ａの６番地から延出する第６巻線５６の切断端とをＴＩＧ溶接により接合する。これにより、第２巻線５２、第４巻線５４および第６巻線５６が直列に接続されて３ターンの波巻き巻線となる。
【００２０】
ついで、２５番の５番のスロット２１ａから延出する第３巻線５３の切断端と３１番のスロット２１ａの５番地から延出する第６巻線５６の切断端とをＴＩＧ溶接により接合する。これにより、第１乃至第６巻線５１〜５６が直列に接続された６ターンの波巻き巻線からなるａ相巻線２３ａが形成される。そして、３１番のスロット２１ａの２番地から延出する第１巻線５１の切断端と、３７番のスロット２１ａの２番地から延出する第２巻線５２の切断端とが、このａ相巻線２３ａの両端部、即ち引き出し線ａ１，ａ２となる。
【００２１】
図示していないが、同様にして、導体線５０が巻装されるスロット２１ａを１スロットずつずらしてｂ相巻線２３ｂ、ｃ相巻線２３ｃ、ｄ相巻線２３ｄ、ｅ相巻線２３ｅ、およびｆ相巻線２３ｆが形成される。これにより、ａ相巻線２３ａが１番、７番・・・９１番のスロット群に巻装され、ｂ相巻線２３ｂが２番、８番・・・９２番のスロット群に巻装され、ｃ相巻線２３ｃが３番、９番・・・９３番のスロット群に巻装され、ｄ相巻線２３ｄが４番、１０番・・・９４番のスロット群に巻装され、ｅ相巻線２３ｅが５番、１１番・・・９５番のスロット群に巻装され、ｆ相巻線２３ｆが６番、１２番・・・９６番のスロット群に巻装されている。
【００２２】
ここで、ａ相巻線２３ａ、ｂ相巻線２３ｂ、ｃ相巻線２３ｃ、ｄ相巻線２３ｄ、ｅ相巻線２３ｅ、およびｆ相巻線２３ｆのそれぞれの第１乃至第６巻線５１〜５６の結線位置は、互いに周方向に離間している。また、隣接するスロット群に巻装されている相巻線同士は、電気角で３０°の位相差を有している。
【００２３】
これにより、ａ相巻線２３ａ、ｂ相巻線２３ｂ、ｃ相巻線２３ｃ、ｄ相巻線２３ｄ、ｅ相巻線２３ｅ、およびｆ相巻線２３ｆが、図４に示されるように、固定子鉄心２１に巻装される。そして、固定子鉄心２１のリヤ側には、６スロット離れた一方のスロット２１ａから延出して他方のスロット２１ａに入る導体線５０のターン部５０ａが径方向に３列となって周方向に１スロットピッチで配列されて、リア側コイルエンド２２ｒを構成している。同様に、固定子鉄心２１のフロント側には、６スロット離れた一方のスロット２１ａから延出して他方のスロット２１ａに入る導体線５０のターン部５０ａが径方向に３列となって周方向に１スロットピッチで配列されて、フロント側コイルエンド２２ｆを構成している。
【００２４】
ａ相巻線２３ａの引き出し線ａ１，ａ１、ｂ相巻線２３ｂの引き出し線ｂ１，ｂ２、ｃ相巻線２３ｃの引き出し線ｃ１，ｃ２、ｄ相巻線２３ｄの引き出し線ｄ１，ｄ２、ｅ相巻線２３ｅの引き出し線ｅ１，ｅ２、およびｆ相巻線２３ｆの引き出し線ｆ１，ｆ２が、周方向に分散してリア側コイルエンド２２ｒから軸方向に延出している。そして、図６に示されるように、ａ相巻線２３ａとｂ相巻線２３ｂとは電気角で３０°の位相差を有し、ｃ相巻線２３ｃとｄ相巻線２３ｄとは、電気角で３０°の位相差を有して、ｅ相巻線２３ｅとｆ相巻線２３ｆとは、電気角で３０°の位相差を有している。
【００２５】
ついで、ａ相巻線２３ａの引き出し線ａ２とｂ相巻線２３ｂの引き出し線ｂ１とを接続して相巻線群としての１２ターンのＸ相巻線２４を形成する。また、ｃ相巻線２３ｃの引き出し線ｃ２とｄ相巻線２３ｄの引き出し線ｄ１とを接続して相巻線群としての１２ターンのＹ相巻線２５を形成する。さらに、ｅ相巻線２３ｅの引き出し線ｅ２とｆ相巻線２３ｆの引き出し線ｆ１とを接続して相巻線群としての１２ターンのＺ相巻線２６が形成する。そして、ａ相巻線２３ａの引き出し線ａ１とｆ相巻線２３ｆの引き出し線ｆ２とを接続し、ｂ相巻線２３ｂの引き出し線ｂ２とｃ相巻線２３ｃの引き出し線ｃ１とを接続し、ｄ相巻線２３ｄの引き出し線ｄ２とｅ相巻線２３ｅの引き出し線ｅ１とを接続する。これにより、Ｘ相巻線２４、Ｙ相巻線２５、およびＺ相巻線２６がΔ結線（交流結線）された１組の三相交流巻線（三相回路）からなる固定子巻線２２が構成される。
【００２６】
ここで、引き出し線ａ１、ｂ２、ｃ１，ｄ２，ｅ１，ｆ２が電力出力用の引き出し線であり、引き出し線ａ２、ｂ１、ｃ２，ｄ１，ｅ２，ｆ１が相巻線同士を連結する相間接続用の引き出し線である。
【００２７】
つぎに、Ｘ相巻線２４、Ｙ相巻線２５、およびＺ相巻線２６を中継サーキット３９を用いてΔ結線する方法について説明する。
中継サーキット３９は、図５に示されるように、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの絶縁性樹脂を用いてモールド成型された平板リング状の樹脂成型体４０に、６本のインサート導体４１Ｘ，４１Ｙ，４１Ｚ，４１Ｕ，４１Ｖ，４１Ｗをインサートモールドして作製されている。そして、連結線４２が３本のインサート導体４１Ｕ，４１Ｖ，４１Ｗのそれぞれから分岐して樹脂成型体４０の裏面から延出されている。さらに、３つの取付穴４３が等角ピッチで穿設されている。
【００２８】
このように構成された中継サーキット３９は、図１および図２に示されるように、樹脂成型体４０の裏面をリアブラケット３の回転子８と相対する内壁面に宛われ、取付穴４３に通された取付ねじ４４をリアブラケット３に締着して取り付けられる。これにより、中継サーキット３９は、ファン１１と軸方向に離間して、かつ近接して配設される。
【００２９】
そして、引き出し線ａ２，ｂ１をインサート導体４１Ｘの両端に半田付けして、ａ相巻線２３ａとｂ相巻線２３ｂとが直列に接続されたＸ相巻線２４が形成される。引き出し線ｃ２，ｄ１をインサート導体４１Ｙの両端に半田付けして、ｃ相巻線２３ｃとｄ相巻線２３ｄとが直列に接続されたＹ相巻線２５が形成される。引き出し線ｅ２，ｆ１をインサート導体４１Ｚの両端に半田付けして、ｅ相巻線２３ｅとｆ相巻線２３ｆとが直列に接続されたＺ相巻線２６が形成される。さらに、引き出し線ａ１，ｆ２をインサート導体４１Ｕの両端に半田付けし、引き出し線ｃ１，ｂ２をインサート導体４１Ｖの両端に半田付けし、引き出し線ｅ１，ｄ２をインサート導体４１Ｗの両端に半田付けして、Ｘ相巻線２４、Ｙ相巻線２５、およびＺ相巻線２６がΔ結線される。
【００３０】
そして、インサート導体４１Ｕ，４１Ｖ，４１Ｗのそれぞれから分岐して樹脂成型体４０の裏面から延出する連結線４２のそれぞれが、リアブラケット３から軸方向外方に引き出され、ねじ４５によりインバータパワー回路３０に締着固定される。これにより、各連結線４２が並列に接続されたスイッチング素子３１とダイオード３２の組の連結点に接続され、図７に示されるように、三相回路と整流回路とが接続された電気回路が構成される。
【００３１】
つぎに、このように構成された車両用回転電機１の動作について説明する。なお、車両用回転電機１は、プーリ７およびベルト（図示せず）を介してエンジンのクランク軸（図示せず）に連結されている。
そして、エンジンの始動時には、直流電力がバッテリ（図示せず）からインバータパワー回路３０に供給される。このとき、制御基板１７に実装された制御回路がインバータパワー回路３０のスイッチング素子３１をＯＮ／ＯＦＦ制御し、直流電力が三相交流電力に変換される。この三相交流電力が連結線４２を介して固定子巻線２２に供給される。そして、界磁電流が供給されている回転子８の界磁巻線９の周囲に回転磁界が与えられ、回転子８が回転駆動される。この回転子８の回転トルクがシャフト６、プーリ７およびベルトを介してエンジンに伝達され、エンジンが点火、始動される。
【００３２】
一方、エンジンが始動されると、エンジンの回転トルクがクランク軸、ベルトおよびプーリ７を介してシャフト６に伝達される。これにより、回転子８が回転され、固定子巻線２２に三相交流電圧が誘起される。そこで、制御回路がインバータパワー回路３０のスイッチング素子３１をＯＮ／ＯＦＦ制御し、固定子巻線２２に誘起された三相交流電力を直流電力に変換し、バッテリや電気負荷３４に供給される。
なお、回転位置検出センサ１５の信号出力は、制御基板１７に実装された制御回路に送られ、回転子８の回転位置検出に用いられ、車両用回転電機１の発電動作およびエンジンの始動動作時の制御情報として利用される。
【００３３】
また、回転子８の回転に連動してファン１１が回転駆動される。このファン１１の回転により、図２に矢印Ａで示されるように、冷却風がリアケース１６の端面に穿設された吸気穴１６ｂから吸入され、軸方向に流れてリアブラケット３の端面に穿設された吸気穴３ａからリアブラケット３内に流れ込み、ファン１１により遠心方向に曲げられて、リアブラケット３のリア側コイルエンド２２ｒの外周側の側面に穿設された排気穴３ｂから排出される冷却風の通風路が形成される。そして、リアケース１６の吸気穴１６から吸入された冷却風とインバータパワー回路３０のヒートシンク３３との間で熱交換が行われる。これにより、スイッチング素子３１およびダイオード３２で発生した熱が冷却風に放熱される。また、ファン１１により遠心方向に曲げられた冷却風とリア側コイルエンド２２ｒとの間で熱交換が行われる。これにより、固定子巻線２２で発生した熱が冷却風に放熱される。
【００３４】
この実施の形態１によれば、ａ相巻線２３ａとｂ相巻線２３ｂとの接続、ｃ相巻線２３ｃとｄ相巻線２３ｄとの接続、ｅ相巻線２３ｅとｆ相巻線２３ｆとの接続、さらにはＸ相巻線２４とＹ相巻線２５とＺ相巻線２６との接続が、中継サーキット３９を用いて行われている。
【００３５】
そこで、引き出し線ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２，ｅ１，ｅ２，ｆ１，ｆ２を、リア側コイルエンド２２ｒ上を引き回す、或いはリア側コイルエンド２２ｒ上で結線する必要が無くなる。そこで、リア側コイルエンド２２ｒ上での煩雑な引き回し作業や溶接作業が不要となり、固定子２０の組立性が向上する。
また、引き出し線ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２，ｅ１，ｅ２，ｆ１，ｆ２がリア側コイルエンド２２ｒから軸方向に延出しているので、リア側コイルエンド２２ｒが冷却風に曝される面積が大きくなり、リア側コイルエンド２２ｒが効果的に冷却される。また、ファン１１により遠心方向に曲げられて排気穴３ｂから排出される冷却風の通風路の通風抵抗が低減されるので、冷却風の流量が多くなり、スイッチング素子３１、ダイオード３２、リア側コイルエンド２２ｒが効果的に冷却される。
【００３６】
また、平板リング状の中継サーキット３９がリアブラケット３の回転子８と相対する内壁面に、ファン１１と軸方向に離間して、かつ近接して取り付けられているので、ファン１１により遠心方向に曲げられた冷却風が中継サーキット３９により整流される。また、中継サーキット３９が冷却風により効果的に冷却される。
また、中継サーキット３９が取付ねじ４４によりリアブラケット３に締着固定されているので、中継サーキット３９の固定が強固となり、中継サーキット３９の振動が抑制される。そこで、中継サーキット３９の損傷、引き出し線ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２，ｅ１，ｅ２，ｆ１，ｆ２の損傷、引き出し線ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２，ｅ１，ｅ２，ｆ１，ｆ２と中継サーキット３９との接続不良、連結線４２の損傷の発生が抑制される。
【００３７】
なお、上記実施の形態１では、固定子巻線が、Ｘ相巻線、Ｙ相巻線、およびＺ相巻線をΔ結線して形成された１組の三相交流巻線で構成されているものとしているが、固定子巻線は、Ｘ相巻線、Ｙ相巻線、およびＺ相巻線をＹ結線（交流結線）して形成された１組の三相交流巻線で構成されてもよい。この場合、固定子の構成を変えることなく、中継サーキットのインサート導体の配列を変えるだけで、Ｙ結線された１つの三相交流巻線から成る三相回路を構築できる。したがって、異なる三相回路に対して、固定子の共用化が図られ、低コスト化が図られる。
【００３８】
また、上記実施の形態１では、Ｘ相巻線がａ巻線とｂ巻線とを直列に接続して構成され、Ｙ相巻線がｃ巻線とｄ巻線とを直列に接続して構成され、Ｚ相巻線がｅ巻線とｆ巻線とを直列に接続して構成されているものとしているが、Ｘ相巻線がａ巻線とｂ巻線とを並列に接続して構成され、Ｙ相巻線がｃ巻線とｄ巻線とを並列に接続して構成され、Ｚ相巻線がｅ巻線とｆ巻線とを並列に接続して構成されてもよい。この場合も、固定子の構成を変えることなく、中継サーキットのインサート導体の本数および配列を変えるだけで、実現できる。
【００３９】
また、上記実施の形態１では、ａ相巻線、ｂ相巻線、ｃ相巻線、ｄ相巻線、ｅ相巻線、およびｆ相巻線の両端から引き出された電力出力用および相間接続用の引き出し線間の結線を、中継サーキットを用いて行うものとしているが、さらに、ａ相巻線、ｂ相巻線、ｃ相巻線、ｄ相巻線、ｅ相巻線、およびｆ相巻線の各相巻線における、直列接続された第１、第３、及び第５巻線と直列接続された第２、第４、及び第６巻線とを結線する相内接続用の引き出し線も、中継サーキットを用いて接続するようにしてもよい。この場合、リア側コイルエンド上での引き回し、および接続部の箇所をさらに削減できる。
【００４０】
また、上記実施の形態１では、図３に示される結線方法に基づいて第１乃至第６巻線を結線して相巻線を作製するものとしているが、第１乃至第６巻線の結線方法は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。
【００４１】
実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２に係る車両用回転電機の要部を示す縦断面図、図９はこの発明の実施の形態２に係る車両用回転電機に適用される中継サーキットを示す平面図である。なお、図９中、中継サーキット３９の内径を点線で示している。
【００４２】
図８および図９において、中継サーキット３９Ａは、樹脂成型体４０の表面をリアブラケット３の軸方向外方の端面に宛われ、取付穴４３に通された取付ねじ４４をリアブラケット３に締着して取り付けられる。そして、リア側コイルエンド２２ｒから延出する引き出し線ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２，ｅ１，ｅ２，ｆ１，ｆ２が、リアブラケット３に穿設された挿通穴３ｃを通されて、インサート導体４１Ｘ，４１Ｙ，４１Ｚ，４１Ｕ，４１Ｖ，４１Ｗの端部に接続されている。これにより、Ｘ相巻線２４、Ｙ相巻線２５、およびＺ相巻線２６がΔ結線される。さらに、連結線４２のそれぞれが、ねじ４５によりインバータパワー回路３０に締着固定され、三相回路と整流回路とが接続された電気回路が構成される。
【００４３】
上記実施の形態１では、中継サーキット３９はリアブラケット３の内壁面に取り付けられているので、中継サーキット３９は、その外径の大きさがお椀状のリアブラケット３の内周面により制限される。そこで、インサート導体４１Ｘ，４１Ｙ，４１Ｚ，４１Ｕ，４１Ｖ，４１Ｗの配列面積を確保する必要上、中継サーキット３９の内径を大きくすることができない。
この実施の形態２では、中継サーキット３９Ａがリアブラケット３の軸方向外方の端面に取り付けられているので、中継サーキット３９Ａの外径の大きさがリアブラケット３の制限を受けない。そこで、中継サーキット３９Ａの外径をリアブラケット３の外径まで拡張することができ、中継サーキット３９Ａの外径の拡張に合わせて内径を拡張することができる。
【００４４】
この実施の形態２によれば、中継サーキット３９Ａの内径を拡張することができるので、リアブラケット３に吸気穴３ａの面積を大きくでき、冷却風の流量を増大でき、固定子巻線２２およびインバータパワー回路３０の冷却性を向上することができる。
また、リアブラケット３の内壁面と回転子８との隙間をファン１１との干渉を回避できる程度に縮小することができ、ファン１１近傍における冷却風の整流効果を大きくすることができる。
【００４５】
また、中継サーキット３９Ａが取付ねじ４４によりリアブラケット３に締着固定されているので、中継サーキット３９Ａの損傷、引き出し線ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２，ｅ１，ｅ２，ｆ１，ｆ２の損傷、引き出し線ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２，ｅ１，ｅ２，ｆ１，ｆ２と中継サーキット３９Ａとの接続不良、連結線４２の損傷の発生が抑制される。
【００４６】
実施の形態３．
図１０はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される中継サーキットを示す平面図、図１１はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される固定子巻線の結線前の状態を説明する模式図、図１２はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機における電気回路図である。
【００４７】
図１０乃至図１２において、中継サーキット３９Ｂは、ＰＢＴなどの絶縁性樹脂を用いてモールド成型された平板リング状の樹脂成型体４０に、８本のインサート導体４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆ，４１Ｍ，４１Ｎをインサートモールドして作製されている。そして、連結線４２が、６本のインサート導体４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆから分岐して樹脂成型体４０の裏面から延出されている。さらに、３つの取付穴４３が等角ピッチで穿設されている。
【００４８】
中継サーキット３９Ｂは、図示されていないが、樹脂成型体４０の裏面をリアブラケット３の回転子８と相対する内壁面に宛われ、取付穴４３に通された取付ねじ４４をリアブラケット３に締着して取り付けられる。これにより、中継サーキット３９Ｂは、ファン１１と軸方向に離間して、かつ近接して配設される。
【００４９】
そして、引き出し線ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１，ｅ１，ｆ１をインサート導体４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆのそれぞれの一端に半田付けする。引き出し線ａ２，ｃ２，ｅ２をインサート導体４１Ｎに半田付けする。これにより、図１１の（ｂ）に示されるａ相巻線２３ａ、ｃ相巻線２３ｃ、およびｅ相巻線２３ｅをＹ結線してなる第１三相交流巻線２７が形成される。さらに、引き出し線ｂ２，ｄ２，ｆ２をインサート導体４１Ｍに半田付けする。これにより、図１１の（ｂ）に示されるｂ相巻線２３ｂ、ｄ相巻線２３ｄ、およびｆ相巻線２３ｆをＹ結線してなる第２三相交流巻線２８が形成される。そして、固定子巻線２２Ａを構成する第１および第２三相交流巻線２７，２８は、互いに電気角で３０°の位相差を有している。
【００５０】
そして、インサート導体４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆのそれぞれから分岐して樹脂成型体４０の裏面から延出する連結線４２のそれぞれが、リアブラケット３から軸方向外方に引き出され、ねじ４５により第１および第２インバータパワー回路３０Ａ、３０Ｂに締着固定される。これにより、各連結線４２が並列に接続されたスイッチング素子３１とダイオード３２の組の連結点に接続され、図１２に示されるように、２組の三相回路（第１および第２三相交流巻線２７，２８）が異なる整流回路（第１および第２インバータパワー回路３０Ａ，３０Ｂ）に接続された電気回路が構成される。なお、第１および第２インバータパワー回路３０Ａ，３０Ｂは、実施の形態１におけるインバータパワー回路３０と同様に構成されている。
【００５１】
ここで、引き出し線ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１，ｅ１，ｆ１が電力出力用の引き出し線であり、引き出し線ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２，ｅ２，ｆ２が中性点用の引き出し線である。
【００５２】
このようにこの実施の形態３によれば、固定子を変えることなく、中継サーキット３９Ｂの樹脂成型体４０にインサートされるインサート導体４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆ，４１Ｍ，４１Ｎの本数および配列を変えるだけで、Ｙ結線された第１および第２三相交流巻線からなる２組の三相回路を構築することができる。したがって、異なる三相回路に対して、固定子の共用化が図られ、低コスト化が図られる。
【００５３】
なお、上記実施の形態３では、各三相回路が３つの相巻線をＹ結線した三相交流巻線で構成されているものとしているが、中継サーキットのインサート導体の配列を変えて、各三相回路が３つの相巻線をΔ結線した三相交流巻線で構成されるようにしてもよい。
また、上記各実施の形態では、毎極毎相当たりのスロット数が２の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。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の実施の形態１に係る車両用回転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に係る車両用回転電機の要部を示す縦断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される固定子巻線の相巻線の構成を説明する端面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される固定子を示す斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される中継サーキットを示す平面図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される固定子巻線の結線前の状態を説明する模式図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る車両用回転電機における電気回路図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る車両用回転電機の要部を示す縦断面図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る車両用回転電機に適用される中継サーキットを示す平面図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係る車両用回転電機に適用される中継サーキットを示す平面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る車両用回転電機に適用される固定子巻線の結線前の状態を説明する模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係る車両用回転電機における電気回路図である。
【符号の説明】
【００５５】
２  フロントブラケット、３  リアブラケット、３ａ  吸気穴、３ｂ  排気穴、４  ハウジング、６  シャフト、８  回転子、１１  ファン、２０  固定子、２１  固定子鉄心、２１ａ  スロット、２２，２２Ａ  固定子巻線、２２ｒ  フロント側コイルエンド、２２ｒ  リア側コイルエンド、２３ａ  ａ相巻線、２３ｂ  ｂ相巻線、２３ｃ  ｃ相巻線、２３ｄ  ｄ相巻線、２３ｅ  ｅ相巻線、２３ｆ  ｆ相巻線、２７，２８  三相交流巻線（三相回路）、３０  インバータパワー回路、３９，３９Ａ，３９Ｂ  中継サーキット、４０  樹脂成型体、４１Ａ，４１Ｂ，５４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆ，４１Ｍ，４１Ｎ，４１Ｘ，４１Ｙ，４１Ｚ，４１Ｕ，４１Ｖ，４１Ｗ  インサート導体、４４  取付ねじ。
【図１】
2010104081.tif 000003
【図２】
2010104081.tif 000004
【図３】
2010104081.tif 000005
【図４】
2010104081.tif 000006
【図５】
2010104081.tif 000007
【図６】
2010104081.tif 000008
【図７】
2010104081.tif 000009
【図８】
2010104081.tif 000010
【図９】
2010104081.tif 000011
【図１０】
2010104081.tif 000012
【図１１】
2010104081.tif 000013
【図１２】
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