(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内にて、シャフトに固定され回転可能な回転子と、
前記回転子に対向して前記ケースに固定され、放射状に延びる断面矩形のスロットが周方向に多数形成された固定子鉄心、およびこのスロット内に収納された固定子コイルを持つ固定子と
を有する交流発電機の固定子であって、
前記固定子コイルは、線状の導体が、前記固定子鉄心に、前記固定子鉄心の端面側の前記スロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつして巻装され、折り返されて形成された複数のターン部は、折り曲げ方向が前記固定子鉄心の外周面に対して斜めとなる同一形状を繰り返しながら周方向に整列してコイルエンド群を形成し、前記固定子コイルは、少なくともスロット内の主要部分で断面形状が略矩形であり、前記コイルエンドの頂部を含む少なくとも一部分の断面形状が略円形あるいは略楕円形であり、前記断面略矩形の部分と前記断面略円形あるいは略楕円形の部分とで断面積が異なる
ことを特徴とする交流発電機の固定子。
【請求項２】
前記コイルエンドを形成する前記導体は、ほぼ全体に渡って断面形状が略円形あるいは略楕円形である
ことを特徴とする請求項１に記載の交流発電機の固定子。
【請求項３】
前記導体の前記スロット内の断面積は、前記コイルエンドを形成する前記導体の断面積より大きい
ことを特徴とする請求項１または２に記載の交流発電機の固定子。
【請求項４】
前記固定子コイルは、複数のＵ字状の導体片を互いに端部を接合して構成され、該Ｕ字状の導体片のターン部の頂部を含む少なくとも一部分の断面形状が略円形あるいは略楕円形である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
【請求項５】
前記Ｕ字状の導体片の端部の断面形状が、略円形あるいは略楕円形である
ことを特徴とする請求項４に記載の交流発電機の固定子。
【請求項６】
前記固定子コイルは、前記固定子鉄心の両側の前記スロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつする連続な導体から構成される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
【請求項７】
前記導体は、前記スロットの径方向に複数配置され、スロット内の該導体の断面は、径方向に長い辺を有する略矩形である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
【請求項８】
前記導体は、スロット内で４層以上の層をなし、前記固定子コイルは、２列以上のコイルエンド群を形成する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
【請求項９】
前記導体は、スロット内の硬度よりコイルエンドの硬度の方が小さい
ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
【請求項１０】
前記回転子は、該回転子とともに回転駆動する空冷ファンをさらに有している
ことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
【請求項１１】
前記コイルエンド群には、ワニスまたは樹脂が塗布されている
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
【請求項１２】
前記導体は、全体に渡って断面略矩形の導体が、コイルエンドに相当する部分を、プレス加工されて断面略円形あるいは略楕円形にされていることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
【請求項１３】
前記導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部を、プレス加工されて断面略矩形にされている
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の交流発電機の固定子。
【請求項１４】
前記スロット内装着部の導体の断面積を、前記コイルエンドの導体の断面積より大きくなるようにプレス加工されている
ことを特徴とする請求項１３に記載の交流発電機の固定子。
【請求項１５】
前記導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内に装着されて略矩形にプレス加工されている
ことを特徴とする請求項１３に記載の交流発電機の固定子。
【請求項１６】
前記導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部のみ波形形状に変形され、その後、該波形形状部分をプレス加工されて断面略矩形にされている
ことを特徴とする請求項１３に記載の交流発電機の固定子。
【請求項１７】
前記導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部を断面形状の大きな形状に変形され、その後、プレス加工されて断面略矩形にされている
ことを特徴とする請求項１３に記載の交流発電機の固定子。
【請求項１８】
ケース内にて、シャフトに固定され回転可能な回転子と、
前記回転子に対向して前記ケースに固定され、放射状に延びる断面矩形のスロットが周方向に多数形成された固定子鉄心、およびこのスロット内に収納された固定子コイルを持つ固定子と
を有する交流発電機の固定子の製造方法であって、
前記固定子コイルは、線状の導体が、前記固定子鉄心に、前記固定子鉄心の端面側の前記スロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつして巻装され、折り返されて形成された複数のターン部は、折り曲げ方向が前記固定子鉄心の外周面に対して斜めとなる同一形状を繰り返しながら周方向に整列してコイルエンド群を形成し、前記固定子コイルは、少なくともスロット内の主要部分で断面形状が略矩形であり、前記コイルエンドの頂部を含む少なくとも一部分の断面形状が略円形あるいは略楕円形であり、前記断面略矩形の部分と前記断面略円形あるいは略楕円形の部分とで断面積が異なる交流発電機の固定子の製造方法であって、
前記導体は、全体に渡って断面略矩形の導体が、コイルエンドに相当する部分を、プレス加工されて断面略円形あるいは略楕円形にされる円形成形工程を有することを特徴とする交流発電機の固定子の製造方法。
【請求項１９】
ケース内にて、シャフトに固定され回転可能な回転子と、
前記回転子に対向して前記ケースに固定され、放射状に延びる断面矩形のスロットが周方向に多数形成された固定子鉄心、およびこのスロット内に収納された固定子コイルを持つ固定子
とを有する交流発電機の固定子の製造方法であって、
前記固定子コイルは、線状の導体が、前記固定子鉄心に、前記固定子鉄心の端面側の前記スロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつして巻装され、折り返されて形成された複数のターン部は、折り曲げ方向が前記固定子鉄心の外周面に対して斜めとなる同一形状を繰り返しながら周方向に整列してコイルエンド群を形成し、前記固定子コイルは、少なくともスロット内の主要部分で断面形状が略矩形であり、前記コイルエンドの頂部を含む少なくとも一部分の断面形状が略円形あるいは略楕円形であり、前記断面略矩形の部分と前記断面略円形あるいは略楕円形の部分とで断面積が異なる交流発電機の固定子の製造方法であって、
前記導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部を、プレス加工されて断面略矩形にされる矩形成形工程を有する
ことを特徴とする交流発電機の固定子の製造方法。
【請求項２０】
前記矩形成形工程は、前記スロット内装着部の導体の断面積を、前記コイルエンドの導体の断面積より大きくなるようにプレス加工する
ことを特徴とする請求項１９に記載の交流発電機の固定子の製造方法。
【請求項２１】
前記矩形成形工程は、全体に渡って断面略円形の導体を、スロット内に装着された後に略矩形にプレス加工する
ことを特徴とする請求項１９に記載の交流発電機の固定子。
【請求項２２】
前記矩形成形工程は、全体に渡って断面略円形の導体を、まず、スロット内装着部のみ波形形状に加工し、その後、該波形形状部分をプレス加工して断面略矩形にする
ことを特徴とする請求項１９に記載の交流発電機の固定子。
【請求項２３】
前記矩形成形工程は、全体に渡って断面略円形の導体を、まず、スロット内装着部を断面形状の大きな形状に加工し、その後、プレス加工して断面略矩形にする
ことを特徴とする請求項１９に記載の交流発電機の固定子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流発電機の固定子に関し、特に折り曲げ方向が固定子鉄心の外周面に対して斜めとなる同一形状を繰り返しながら周方向に整列してコイルエンド群を形成する複数のターン部を有する交流発電機の固定子及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２９は例えば特許登録番号２９２７２８８号公報に記載された従来の車両用交流発電機の固定子のコイルエンドを示す斜視図である。このような構成の固定子の固定子コイルにおいては、コイルエンドの高さを低くしようとした場合に、コイルエンドのターン部において導体の断面形状が矩形であるために、隣り合う導体どうしが互いに角部で接触して絶縁皮膜が損傷し、さらには短絡してしまうので、コイルエンドを低くできないという問題があった。
【０００３】
また、コイルエンドのターン部の形状を隣り合う導体どうしでそろえる必要があり、曲げ加工のばらつきにより、曲げ加工時にターン部で導体どうしの干渉が生じることがあるという問題があった。
【０００４】
図３０は特開昭６３−１９４５４３号公報に記載された従来の車両用交流発電機の固定子コイルの斜視図である。この従来例においては、固定子に設けられた複数のスロット内に収納された固定子コイルは、断面が円形の導体が、スロット内に収納された後、加圧成形されて断面を略矩形形状とされて占積率を向上させている。しかし、このような固定子コイルの巻き方は、同一のティースに連続して複数回巻回する集中巻なので、折り曲げ方向が固定子鉄心の外周面に対して斜めとなる同一形状を繰り返しながら周方向に整列する複数のコイルエンドを有するものでなく、ターン部の断面形状が略円形ある事については、特別の効果を有するものではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そして、図２９に示される従来の交流発電機の固定子は、以下のような問題があった。すなわち、
・コイルエンドのターン部において導体の断面形状が矩形であるために、隣り合う導体どうしが互いに角部で接触して絶縁皮膜が損傷し、さらには短絡してしまうので、コイルエンドを低くできなかった。
・コイルエンドのターン部の形状を隣り合う導体どうしでそろえる必要があり、曲げ加工時のばらつきによって、コイルエンドのターン部で導体の干渉が発生しやすかった。
・コイルエンドの高さを低くできないので、固定子の軸方向寸法が大きくなった。
・コイルエンドの高さを低くできないので、コイル長さが長くなり抵抗が増大し、発電時の出力低下、発熱増大を招いた。
・コイルエンドの高さを低くできないので、コイルエンドの漏れインダクタンスが大きくなり出力が低下した。
・コイルエンドの高さを低くできないので、導体の長さが長くなり材料である銅線のコストが増大した。
・コイルエンドの高さを低くできないので、冷却風の通風抵抗が大きく、冷却性能が悪くなった。
・コイルエンドの高さを低くできないので、冷却風の流れがコイルエンドで乱れ、風騒音が増大した。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、スロット内の固定子コイルの占積率を大きくして固定子コイル断面積を大きくする事が可能で、固定子コイルの抵抗を小さくして出力電流を向上することができ、固定子のティース幅を大きくする事が可能で、固定子コイルに鎖交する磁束に対する磁気抵抗を低減でき、さらに磁束密度が減ることで磁気飽和が発生しにくくなるために出力電流を向上することができ、さらに、コイルエンドにおいて、導体が互いに干渉しにくくして、コイルエンドの高さを低くでき、発電機全体を小さくすることができ、コイルエンドの高さが低くできることで、コイル抵抗、コイルエンド漏れインダクタンスが低減でき、出力を向上することができ、さらに、材料の量を低減することができるので、安価することができ、導体が互いに接触した場合であっても、導体の断面が略円形で曲率半径が大きいので接触応力が小さくなり絶縁被膜が損傷しにくく、また、隣り合うコイルエンドの交差部分の断面が略円形なので、それぞれのコイルエンドに成形ばらつきによる形状の違いが生じにくく、コイルの成形が簡単になる交流発電機の固定子及びその製造方法を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る請求項１の交流発電機の固定子は、ケース内にて、シャフトに固定され回転可能な回転子と、回転子に対向してケースに固定され、放射状に延びる断面矩形のスロットが周方向に多数形成された固定子鉄心、およびこのスロット内に収納された固定子コイルを持つ固定子とを有する交流発電機の固定子であって、固定子コイルは、線状の導体が、固定子鉄心に、固定子鉄心の端面側のスロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつして巻装され、折り返されて形成された複数のターン部は、折り曲げ方向が固定子鉄心の外周面に対して斜めとなる同一形状を繰り返しながら周方向に整列してコイルエンド群を形成し、固定子コイルは、少なくともスロット内の主要部分で断面形状が略矩形であり、コイルエンドの頂部を含む少なくとも一部分の断面形状が略円形あるいは略楕円形であり、断面略矩形の部分と断面略円形あるいは略楕円形の部分とで断面積が異なる。
【０００８】
この発明に係る請求項２の交流発電機の固定子は、コイルエンドを形成する導体は、ほぼ全体に渡って断面形状が略円形あるいは略楕円形である。
【０００９】
この発明に係る請求項３の交流発電機の固定子は、導体のスロット内の断面積は、コイルエンドを形成する導体の断面積より大きい。
【００１０】
この発明に係る請求項４の交流発電機の固定子は、固定子コイルは、複数のＵ字状の導体片を互いに端部を接合して構成され、Ｕ字状の導体片のターン部の頂部を含む少なくとも一部分の断面形状が略円形あるいは略楕円形である。
【００１１】
この発明に係る請求項５の交流発電機の固定子は、Ｕ字状の導体片の端部の断面形状が、略円形あるいは略楕円形である。
【００１２】
この発明に係る請求項６の交流発電機の固定子は、固定子コイルは、固定子鉄心の両側のスロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつする連続な導体から構成される。
【００１３】
この発明に係る請求項７の交流発電機の固定子は、導体は、スロットの径方向に複数配置され、スロット内の導体の断面は、径方向に長い辺を有する略矩形である。
【００１４】
この発明に係る請求項８の交流発電機の固定子は、導体は、スロット内で４層以上の層をなし、固定子コイルは、２列以上のコイルエンド群を形成する。
【００１５】
この発明に係る請求項９の交流発電機の固定子は、導体は、スロット内の硬度よりコイルエンドの硬度の方が小さい。
【００１６】
この発明に係る請求項１０の交流発電機の固定子は、回転子は、回転子とともに回転駆動する空冷ファンをさらに有している。
【００１７】
この発明に係る請求項１１の交流発電機の固定子は、コイルエンド群には、ワニスまたは樹脂が塗布されている。
【００１８】
この発明に係る請求項１２の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略矩形の導体が、コイルエンドに相当する部分を、プレス加工されて断面略円形あるいは略楕円形にされている。
【００１９】
この発明に係る請求項１３の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部を、プレス加工されて断面略矩形にされている。
【００２０】
この発明に係る請求項１４の交流発電機の固定子は、スロット内装着部の導体の断面積を、コイルエンドの導体の断面積より大きくなるようにプレス加工されている。
【００２１】
この発明に係る請求項１５の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内に装着されて略矩形にプレス加工されている。
【００２２】
この発明に係る請求項１６の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部のみ波形形状に変形され、その後、波形形状部分をプレス加工されて断面略矩形にされている。
【００２３】
この発明に係る請求項１７の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部を断面形状の大きな形状に変形され、その後、プレス加工されて断面略矩形にされている。
【００２４】
この発明に係る請求項１８の交流発電機の固定子の製造方法は、ケース内にて、シャフトに固定され回転可能な回転子と、回転子に対向してケースに固定され、放射状に延びる断面矩形のスロットが周方向に多数形成された固定子鉄心、およびこのスロット内に収納された固定子コイルを持つ固定子とを有する交流発電機の固定子の製造方法であって、固定子コイルは、線状の導体が、固定子鉄心に、固定子鉄心の端面側のスロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつして巻装され、折り返されて形成された複数のターン部は、折り曲げ方向が固定子鉄心の外周面に対して斜めとなる同一形状を繰り返しながら周方向に整列してコイルエンド群を形成し、固定子コイルは、少なくともスロット内の主要部分で断面形状が略矩形であり、コイルエンドの頂部を含む少なくとも一部分の断面形状が略円形あるいは略楕円形であり、断面略矩形の部分と断面略円形あるいは略楕円形の部分とで断面積が異なる交流発電機の固定子の製造方法であって、導体は、全体に渡って断面略矩形の導体が、コイルエンドに相当する部分を、プレス加工されて断面略円形あるいは略楕円形にされる円形成形工程を有する。
【００２５】
この発明に係る請求項１９の交流発電機の固定子の製造方法は、ケース内にて、シャフトに固定され回転可能な回転子と、回転子に対向してケースに固定され、放射状に延びる断面矩形のスロットが周方向に多数形成された固定子鉄心、およびこのスロット内に収納された固定子コイルを持つ固定子とを有する交流発電機の固定子の製造方法であって、固定子コイルは、線状の導体が、固定子鉄心に、固定子鉄心の端面側のスロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつして巻装され、折り返されて形成された複数のターン部は、折り曲げ方向が固定子鉄心の外周面に対して斜めとなる同一形状を繰り返しながら周方向に整列してコイルエンド群を形成し、固定子コイルは、少なくともスロット内の主要部分で断面形状が略矩形であり、コイルエンドの頂部を含む少なくとも一部分の断面形状が略円形あるいは略楕円形であり、断面略矩形の部分と断面略円形あるいは略楕円形の部分とで断面積が異なる交流発電機の固定子の製造方法であって、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部を、プレス加工されて断面略矩形にされる矩形成形工程を有する。
【００２６】
この発明に係る請求項２０の交流発電機の固定子の製造方法は、矩形成形工程は、スロット内装着部の導体の断面積を、コイルエンドの導体の断面積より大きくなるようにプレス加工する。
【００２７】
この発明に係る請求項２１の交流発電機の固定子の製造方法は、矩形成形工程は、全体に渡って断面略円形の導体を、スロット内に装着された後に略矩形にプレス加工する。
【００２８】
この発明に係る請求項２２の交流発電機の固定子の製造方法は、矩形成形工程は、全体に渡って断面略円形の導体を、まず、スロット内装着部のみ波形形状に加工し、その後、波形形状部分をプレス加工して断面略矩形にする。
【００２９】
この発明に係る請求項２３の交流発電機の固定子の製造方法は、矩形成形工程は、全体に渡って断面略円形の導体を、まず、スロット内装着部を断面形状の大きな形状に加工し、その後、プレス加工して断面略矩形にする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による自動車用の車両用交流発電機を示す断面図である。この発電機は、アルミニウム製のフレーム１及びフレーム２から構成されたケース３と、このケース３内に設けられ、一端部にプーリ４が固定されたシャフト５と、このシャフト５に固定されたクローポール型の回転子６と、回転子６の軸方向両端面に固定されたファン７ａ，７ｂと、ケース３内に固定された固定子鉄心１７と、固定子鉄心１７のスロットに収納された固定子コイル１８と、固定子鉄心１７と固定子コイル１８で構成される固定子８と、シャフト５の他端部に固定され、回転子６に電流を供給するスリップリング９と、スリップリング９に摺動する一対のブラシ１０と，このブラシ１０を収納したブラシホルダ１１と、固定子コイル１８に電気的に接続され、固定子コイル１８で生じた交流電流を直流電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に嵌着され、固定子コイル１８で生じた交流電圧を調整するレギュレータ１４とを有している。
【００３１】
回転子６は、電流を流して磁束を発生する回転子コイル１５と、回転子コイル１５を覆って設けられ、その磁束によって磁極が形成されるポールコア１６とを有している。ポールコア１６の軸方向端面には、冷却用のファン７ａ，７ｂが設けられている。
【００３２】
固定子８は、回転子６による回転磁界が通る固定子鉄心１７と、回転磁界により交流出力電流が流れる断面がスロット内で矩形状をした固定子コイル１８とを備えており、固定子コイル１８は固定子鉄心１７の軸方向両端にコイルエンド１９を形成している。
整流器１２には固定子コイル１８に接続されたダイオード２０と、ダイオード２０の放熱のためのヒートシンク２１が設けられている。
【００３３】
回転子６の回転とともにファン７ｂが回転し，この回転によりケース３の開口部Ａからケース３内に冷却空気が流入し、その冷却空気は矢印αで示すように流れ、ヒートシンク２１，ダイオード２０を冷却している。その冷却空気は、その後ファン７ｂにより半径外側方向に流れ、開口部Ｂから外部へ放出される。また、ファン７ｂの回転により開口部Ｃからもケース３内に冷却空気が流入し、その冷却空気は矢印βで示すように流れ、ヒートシンク１３，レギュレータ１４のパワートランジスタを冷却している。その冷却空気はその後ファン７ｂにより、半径外側方向に流れ、開口部Ｄから外部へ放出される。
【００３４】
図２は固定子コイル１８を構成する導体の一部を示す側面図である。固定子コイル１８を構成する導体は、固定子鉄心１７に、固定子鉄心１７の端面側のスロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつして巻装され、スロットに収納される直線部１８ａとスロット外で折り返されるターン部１８ｂとを有している。
【００３５】
図３は固定子鉄心１７のスロットに収納される直線部１８ａの様子を示す要部の断面図である。直線部１８ａは、スロット内で４層の層をなして収納されている。
図４はコイルエンド１９の様子を示す要部の斜視図である。折り返されて形成された複数のターン部１８ｂは、折り曲げ方向が固定子鉄心１７の外周面に対して斜めとなる同一形状を繰り返しながら周方向に整列してコイルエンド群１９を形成している。コイルエンド群１９は径方向に２列並んで形成されている。
【００３６】
本実施の形態においては、コイルエンド１９のうち、ターン部１８ｂの頂部を含む一部分が、断面円形とされている。その他の固定子コイル１８は、断面矩形とされている。そして、断面円形の部分の断面積は、断面矩形の部分の断面積より大きくされている。
【００３７】
このような構成の交流発電機の固定子８は、ケース３内にて、シャフト５に固定され回転可能な回転子６と、回転子６に対向してケース３に固定され、放射状に延びる断面矩形のスロットが周方向に多数形成された固定子鉄心１７、およびこのスロット内に収納された固定子コイル１８を持つ固定子とを有する交流発電機の固定子であって、固定子コイル１８は、線状の導体が、固定子鉄心１７に、固定子鉄心１７の端面側のスロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつして巻装され、折り返されて形成された複数のターン部１８ｂは、折り曲げ方向が固定子鉄心１７の外周面に対して斜めとなる同一形状を繰り返しながら周方向に整列してコイルエンド群１９を形成し、固定子コイル１８は、スロット内で断面形状が略矩形であり、コイルエンド１９の頂部を含む一部分の断面形状が円形である。
【００３８】
このような固定子８においては、固定子コイル１８は、スロット内で断面形状が略矩形である為に、スロット内の固定子コイルの占積率を大きくして固定子コイル断面積を大きくする事が可能なので、固定子コイル１８の抵抗を小さくして出力電流を向上することができる。また、固定子８のティース幅を大きくする事が可能なので固定子コイル１８に鎖交する磁束に対する磁気抵抗を低減でき、さらに磁束密度が減ることで磁気飽和が発生しにくくなるために出力電流を向上することができる。さらに、コイルエンド１９において、固定子コイル１８の断面形状が円形であるので、導体が互いに干渉しにくくなり、コイルエンド１９の高さを低くでき、発電機全体を小さくすることができる。また、コイルエンド１９の高さが低くできることで、コイル抵抗、コイルエンド漏れインダクタンスが低減でき、出力を向上することができる。さらに、材料の量を低減することができるので、安価とすることができる。また、導体が互いに接触した場合であっても、導体の断面が略円形で曲率半径が大きいので接触応力が小さくなり絶縁被膜が損傷しにくい。また、隣り合うコイルエンド１９の交差部分の断面が円形なので、それぞれのコイルエンドに成形ばらつきによる形状の違いが生じにくく、コイルの成形が簡単になる。
【００３９】
尚、本実施の形態の導体は、スロット内の硬度よりコイルエンド１９の硬度の方が小さくされている。そのため、コイルエンド１９の曲げ成形が容易になる。
【００４０】
また、本実施の形態のコイルエンド１９の頂部を含む一部分は断面形状が円形とされているが、概略円形であれば同様の効果を得ることができ、また、略楕円形であっても良い。
【００４１】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による交流発電機の固定子のコイルエンドの様子を示す要部の斜視図である。本実施の形態においては、コイルエンド１９の大部分で導体の断面形状が円形になっている。
【００４２】
このような構成の交流発電機の固定子は、コイルエンド１９を形成する導体は、ほぼ全体に渡って断面形状が円形である。そのため、さらに、それぞれのコイルエンド１９に成形のばらつきによる形状の違いが生じにくく、コイルの成形が容易になる。
【００４３】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による交流発電機の固定子のターン部の様子を示す模式図である。図６の（ｂ）は、図６の（ａ）のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。図６の（ｃ）は、図６の（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。本実施の形態においては、スロット内のコイル断面積ａは、コイルエンド１９のコイル断面積ｂより大きい。
【００４４】
このような構成の交流発電機の固定子は、導体のスロット内の断面積ａは、コイルエンド１９を形成する導体の断面積ｂより大きい。すなわち、コイルエンド１９で断面積が小さいので、導体相互間で干渉しにくくなり、コイルエンドの高さを低くでき、発電機全体を小さくすることができる。さらに、材料の量を低減することができるので、安価とすることができる。
【００４５】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４による交流発電機の固定子のコイルエンドの様子を示す要部の斜視図である。本実施の形態においては、固定子コイルは、複数のＵ字状の導体片１８ｃが、固定子鉄心１７に図７の下方から挿入され、端部１８ｄが図７の上方にて溶接して接合されコイルとされている。接合される導体片１８ｃの端部１８ｄは、接合前において円形断面となっている。
【００４６】
このような構成の交流発電機の固定子は、固定子コイルは、複数のＵ字状の導体片１８ｃを互いに端部１８ｄを接合して構成され、Ｕ字状の導体片１８ｃのターン部１８ｂの頂部を含む一部分の断面形状が円形である。そのため、導体片１８ｃは接合される前に分割されており、導体片１８ｃをＵ字状に成形する前に断面形状を変化させることが容易である。
【００４７】
また、このような構成の交流発電機の固定子は、Ｕ字状の導体片１８ｃの端部１８ｄの断面形状が円形である。そのため、互いに接合した後の接合側の導体が互いに干渉しにくくなる。また、接合部の溶接が容易になる。さらに、断面矩形状のコイルに比べて角部がひっかかりにくく、位置合わせがし易くなり接合工程が容易になる。また、整流器１２に接続するコイルの延長部分において、整流器接続端子への挿入が容易になる。
【００４８】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５による交流発電機の固定子の固定子コイルを表す模式図である。本実施の形態においては、固定子コイルは、直線部１８ａとターン部１８ｂが交互に繰り返してなる連続な導体から構成されている。
【００４９】
このような構成の交流発電機の固定子は、固定子コイルは、固定子鉄心１７の両側のスロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつする連続な導体から構成される。そのため、軸方向両端側ともコイルエンド１９を低くすることができる。また、コイルをスロットに装着する際に、コイルエンド１９でコイルが互いに接触した場合でもコイル断面の曲率半径が大きいので接触応力を低減でき、コイルが損傷しにくい。
【００５０】
実施の形態６．
図９はこの発明の実施の形態６による交流発電機の固定子のスロットに収納される直線部の様子を示す要部の断面図である。本実施の形態においては、各々のスロットに、固定子コイルの直線部１８ａが６本収納されている。そして、直線部１８ａの断面形状は長方形であり、この長方形は固定子鉄心１７の径方向に長い辺を有する長方形である。
【００５１】
このような構成の交流発電機の固定子は、導体は、スロットの径方向に６層に配置され、スロット内の導体の断面は、径方向に長い辺を有する略矩形である。そのため、断面積を維持しつつコイルエンド１９間の間隔を大きくでき、さらにコイルエンド１９を低くでき、ティース幅を大きく出来るので、磁気飽和が起こりにくく出力が向上する。
【００５２】
実施の形態７．
図１０はこの発明の実施の形態７による交流発電機の固定子の斜視図である。本実施の形態においては、各々のスロットに、固定子コイルの直線部が６本収納され、３列のコイルエンド群１９を形成されている。
【００５３】
このような構成の交流発電機の固定子は、導体は、スロット内で４層に配置され、固定子コイルは、３列以上のコイルエンド群１９を形成する。そのため、コイルエンド群１９相互の干渉が避けられ、コイルエンド群１９どうしが接触した場合でも導体断面の曲率半径が大きいので接触応力を低減でき、コイルが損傷しにくい。また、ターン数を増やせるので出力を向上でき、かつ、コイルエンド１９の高さを低くでき、発電機全体を小さく構成できる。
【００５４】
実施の形態８．
図１１はこの発明の実施の形態８による交流発電機の回転子の斜視図である。図１１において、冷却用ファン７ａ，７ｂが回転子６の軸方向端部に設けられている。
【００５５】
このような構成の交流発電機においては、回転子６は、回転子６とともに回転駆動する空冷ファン７ａ，７ｂを有している。そのため、コイルエンド１９を確実に冷却することができる。
【００５６】
実施の形態９．
図１２はこの発明の実施の形態９による交流発電機の固定子の斜視図である。本実施の形態においては、コイルエンド１９にワニス２６が設けられている。
【００５７】
このような構成の交流発電機の固定子８は、コイルエンド群１９に、ワニス２６が塗布されている。そのため、コイルエンド１９相互間の隙間が、ワニス２６によって埋められ絶縁性が向上する。また、コイルエンド１９どうしの固着力が高まり耐振動性が向上する。
【００５８】
尚、本実施の形態においては、コイルエンド群１９に、ワニス２６が塗布されているが、ワニスではなく樹脂でも良い。
【００５９】
実施の形態１０．
図１３はこの発明の実施の形態１０による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。本実施の形態においては、導体は、全体に渡って断面略矩形の導体が、後にコイルエンド１９になる部分を、プレス型１０１ａ，１０１ｂで挟まれてプレス加工されて、断面を略円形に成形されている。
【００６０】
このような構成の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略矩形の導体が、コイルエンド１９に相当する部分を、プレス加工されて断面略円形あるいは略楕円形にされている。そのため、加工される部分が少なく、成形工程が容易となる。
【００６１】
実施の形態１１．
図１４はこの発明の実施の形態１１による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。本実施の形態においては、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部（直線部１８ａ）を、プレス型１０２ａ，１０２ｂで挟まれてプレス加工されて、断面を略矩形に成形されている。
【００６２】
このような構成の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部を、プレス加工されて断面略矩形にされている。そのため、断面略円形の導体は安価なので、コストを下げることができる。
【００６３】
実施の形態１２．
図１５はこの発明の実施の形態１２による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。プレス型１０３には、中心軸に沿って断面矩形の穴１０３ａが形成されている。本実施の形態においては、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、プレス型１０３の穴１０３ａに貫通されて、両端から押圧される様にプレス加工されて、スロット内装着部（直線部１８ａ）が断面略矩形に成形されている。そのため、スロット内装着部の導体の断面積は、コイルエンド１９の導体の断面積より大きくなる。
【００６４】
このような構成の交流発電機の固定子は、スロット内装着部の導体の断面積を、コイルエンド１９の導体の断面積より大きくなるようにプレス加工されている。そのため、断面略円形の導体は安価なので、コストを下げることができ、コイルエンド１９で断面積が小さいので、導体が互いに干渉しにくくなり、コイルエンド１９の高さを低くでき、発電機全体を小さくすることができる。さらに、材料の量を低減することができるので、安価とすることができる。
【００６５】
実施の形態１３．
図１６はこの発明の実施の形態１３による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。本実施の形態においては、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、固定子鉄心１７のスロット内に装着されて、プレス型１０４によって押圧されて、スロット内装着部（直線部１８ａ）が断面略矩形に成形されている。
【００６６】
このような構成の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内に装着された後に略矩形にプレス加工されている。そのため、断面略円形の導体は安価なのでコストを下げることができる。また、スロット内でプレス加工するので占積率をより高くすることができる。
【００６７】
実施の形態１４．
図１７から図２０はこの発明の実施の形態１４による交流発電機の固定子の導体が順次成形されて行く状態を示す模式図である。プレス型１０５〜１０７は、波形形状のダイ１１１と、ダイ１１１に導体を押しつける複数のパンチ１１２と、導体の位置決めをする一対のガイド１１３を有している。プレス型１０５は、３個のパンチ１１２を有している。プレス型１０６は、５個のパンチ１１２を有している。プレス型１０７は、７個のパンチ１１２を有している。それぞれのパンチ１１２は、ダイ１１１に向かって進退動作するようにされている。
【００６８】
全体に渡って断面略円形の導体は、複数のパンチ１１２によって、図１７の中央の位置から外方に向かって順次ダイ１１１に押しつけられて、スロット内装着部を波形形状に変形される。
【００６９】
図２１は次の工程を示し、波形形状に変形された部分をプレス加工して断面略矩形にする様子を示す模式図である。波形形状に変形された部分は、プレス型１０８ａ，１０８ｂで挟まれてプレス加工される。そして、図２２に示されるように、スロット内装着部（直線部１８ａ）の断面を略矩形に成形される。略矩形に成形された部分の断面積は、略円形に成形された部分の断面積より大きい。
【００７０】
このような構成の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部のみ波形形状に変形され、その後、波形形状部分をプレス加工されて断面略矩形にされている。そのため、断面略円形の導体は安価なのでコストを下げることができる。また、波形形状にすることでスロット内装着部の断面積を容易に大きくすることができる。
【００７１】
実施の形態１５．
図２３はこの発明の実施の形態１５による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。本実施の形態においては、まず、全体に渡って断面略円形の導体が、後にコイルエンド１９になる部分を、プレス型１２１ａ，１２１ｂで挟まれてプレス加工されて、断面が小さい円形となるように成形される。プレス型１２１ａ，１２１ｂは、導体に沿って断続的に配置されている。
【００７２】
次に、断面積の大きな部分であるスロット内装着部（直線部１８ａ）が、プレス型１２２ａ，１２２ｂで挟まれてプレス加工されて、断面を略矩形に成形される。
【００７３】
このような構成の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、まず、スロット内装着部をコイルエンドとなる部分と比較して断面形状の大きな形状に変形され、その後、プレス加工されて断面略矩形にされている。そのため、断面略円形の導体は安価なのでコストを下げることができる。また、断面略円形の導体をスロット内装着部を断面形状の大きな形状に変形するので、スロット内装着部の断面積を容易に大きくすることができる。
【００７４】
実施の形態１６．
図２４はこの発明の実施の形態１６による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。本実施の形態においては、まず、全体に渡って断面略円形の導体が、図中矢印の方向に移動されながら、ローラ型１２３ａ，１２３ｂで挟まれて断続的に圧延加工されて、後にコイルエンド１９になる部分を断面が小さい円形となるように成形される。
【００７５】
次に、導体は、図中矢印の方向に移動されながら、断面積の大きな部分であるスロット内装着部（直線部１８ａ）を、プレス型１２４ａ，１２４ｂで挟まれてプレス加工されて、断面を略矩形に成形される。
【００７６】
このような構成の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、まず、スロット内装着部をコイルエンドとなる部分と比較して断面形状の大きな形状に変形され、その後、プレス加工されて断面略矩形にされている。そのため、断面略円形の導体は安価なのでコストを下げることができる。また、断面略円形の導体をスロット内装着部を断面形状の大きな形状に変形するので、スロット内装着部の断面積を容易に大きくすることができる。
【００７７】
実施の形態１７．
図２５はこの発明の実施の形態１７による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。図２６は図２５の矢印Ｅ視側面図である。本実施の形態においては、まず、全体に渡って断面略円形の導体が、図中矢印の方向に押圧されながら、絞り成形具１２５で断続的に絞られて、後にコイルエンド１９になる部分を断面が小さい円形となるように成形される。
【００７８】
その後、導体は、実施の形態１５あるいは１６の方法によって、断面積の大きな部分であるスロット内装着部（直線部１８ａ）を、プレス型で挟まれてプレス加工されて、断面を略矩形に成形される。
【００７９】
このような構成の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、まず、スロット内装着部をコイルエンドとなる部分と比較して断面形状の大きな形状に変形され、その後、プレス加工されて断面略矩形にされている。そのため、断面略円形の導体は安価なのでコストを下げることができる。また、断面略円形の導体をスロット内装着部を断面形状の大きな形状に変形するので、スロット内装着部の断面積を容易に大きくすることができる。
【００８０】
実施の形態１８．
図２７はこの発明の実施の形態１８による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。図２８は図２７の矢印Ｆ視側面図である。本実施の形態においては、まず、全体に渡って断面略円形の導体が、図中矢印の方向に押圧されながら、剥ぎ取り具１２６で表面層を断続的に剥ぎ取られて、後にコイルエンド１９になる部分を断面が小さい円形となるように成形される。
【００８１】
その後、導体は、実施の形態１５あるいは１６の方法によって、断面積の大きな部分であるスロット内装着部（直線部１８ａ）を、プレス型で挟まれてプレス加工されて、断面を略矩形に成形される。
このような構成の交流発電機の固定子も、実施の形態１７と同様な効果を得ることができる。
【００８２】
【発明の効果】
この発明に係る請求項１の交流発電機の固定子は、ケース内にて、シャフトに固定され回転可能な回転子と、回転子に対向してケースに固定され、放射状に延びる断面矩形のスロットが周方向に多数形成された固定子鉄心、およびこのスロット内に収納された固定子コイルを持つ固定子とを有する交流発電機の固定子であって、固定子コイルは、線状の導体が、固定子鉄心に、固定子鉄心の端面側のスロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつして巻装され、折り返されて形成された複数のターン部は、折り曲げ方向が固定子鉄心の外周面に対して斜めとなる同一形状を繰り返しながら周方向に整列してコイルエンド群を形成し、固定子コイルは、少なくともスロット内の主要部分で断面形状が略矩形であり、コイルエンドの頂部を含む少なくとも一部分の断面形状が略円形あるいは略楕円形であり、断面略矩形の部分と断面略円形あるいは略楕円形の部分とで断面積が異なる。
このような固定子においては、固定子コイルは、少なくともスロット内の主要部分で断面形状が略矩形である為に、スロット内の固定子コイルの占積率を大きくして固定子コイル断面積を大きくする事が可能なので、固定子コイルの抵抗を小さくして出力電流を向上することができる。また、固定子のティース幅を大きくする事が可能なので固定子コイルに鎖交する磁束に対する磁気抵抗を低減でき、さらに磁束密度が減ることで磁気飽和が発生しにくくなるために出力電流を向上することができる。さらに、コイルエンドにおいて、固定子コイルの断面形状が略円形あるいは略楕円形であるので、導体が互いに干渉しにくくなり、コイルエンドの高さを低くでき、発電機全体を小さくすることができる。また、コイルエンドの高さが低くできることで、コイル抵抗、コイルエンド漏れインダクタンスが低減でき、出力を向上することができる。さらに、材料の量を低減することができるので、安価とすることができる。また、導体が互いに接触した場合であっても、導体の断面が略円形で曲率半径が大きいので接触応力が小さくなり絶縁被膜が損傷しにくい。また、隣り合うコイルエンドの交差部分の断面が略円形なので、それぞれのコイルエンドに成形ばらつきによる形状の違いが生じにくく、コイルの成形が簡単になる。
【００８３】
この発明に係る請求項２の交流発電機の固定子は、コイルエンドを形成する導体は、ほぼ全体に渡って断面形状が略円形あるいは略楕円形である。そのため、さらに、それぞれのコイルエンドに成形のばらつきによる形状の違いが生じにくく、コイルの成形が容易になる。
【００８４】
この発明に係る請求項３の交流発電機の固定子は、導体のスロット内の断面積は、コイルエンドを形成する導体の断面積より大きい。そのため、コイルエンドで断面積が小さいので、さらに導体が互いに干渉しにくくなり、コイルエンドの高さを低くでき、発電機全体を小さくすることができる。さらに、材料の量を低減することができるので、安価とすることができる。
【００８５】
この発明に係る請求項４の交流発電機の固定子は、固定子コイルは、複数のＵ字状の導体片を互いに端部を接合して構成され、Ｕ字状の導体片のターン部の頂部を含む少なくとも一部分の断面形状が略円形あるいは略楕円形である。そのため、固定子コイルは、複数のＵ字状の導体片を互いに端部を接合して構成されており、導体片は接合される前に分割されているため、導体片をＵ字状に成形する前に断面形状を変化させることが容易である。
【００８６】
この発明に係る請求項５の交流発電機の固定子は、Ｕ字状の導体片の端部の断面形状が、略円形あるいは略楕円形である。そのため、端部の断面形状が、略円形あるいは略楕円形であるため、互いに接合した後の接合側の導体が互いに干渉しにくくなる。また、接合部の溶接が容易になる。さらに、断面矩形状のコイルに比べて角部がひっかかりにくく、位置合わせがし易くなり接合工程が容易になる。また、整流器に接続するコイルの延長部分において、整流器接続端子への挿入が容易になる。
【００８７】
この発明に係る請求項６の交流発電機の固定子は、固定子コイルは、固定子鉄心の両側のスロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつする連続な導体から構成される。そのため、固定子コイルが連続な導体から構成されるので、軸方向両端側ともコイルエンドを低くすることができる。また、コイルをスロットに装着する際に、コイルエンドでコイルが互いに接触した場合でもコイル断面の曲率半径が大きいので接触応力を低減でき、コイルが損傷しにくい。
【００８８】
この発明に係る請求項７の交流発電機の固定子は、導体は、スロットの径方向に複数配置され、スロット内の導体の断面は、径方向に長い辺を有する略矩形である。そのため、スロット内の導体の断面を、径方向に長い辺を有する略矩形とすることで断面積を維持しつつコイルエンド間の間隔を大きくでき、さらにコイルエンドを低くでき、ティース幅を大きく出来るので、磁気飽和が起こりにくく出力が向上する。
【００８９】
この発明に係る請求項８の交流発電機の固定子は、導体は、スロット内で４層以上の層をなし、固定子コイルは、２列以上のコイルエンド群を形成する。そのため、コイルエンド群相互の干渉が避けられ、コイルエンド群どうしが接触した場合でも導体断面の曲率半径が大きいので接触応力を低減でき、コイルが損傷しにくい。また、ターン数を増やせるので出力を向上でき、かつ、コイルエンドの高さを低くでき、発電機全体を小さく構成できる。
【００９０】
この発明に係る請求項９の交流発電機の固定子は、導体は、スロット内の硬度よりコイルエンドの硬度の方が小さい。そのため、コイルエンドの曲げ成形が容易になる。
【００９１】
この発明に係る請求項１０の交流発電機の固定子は、回転子は、回転子とともに回転駆動する空冷ファンをさらに有している。そのため、送風手段として空冷ファンを有するので、確実に冷却することができ、また、コイルエンドが低いので通風抵抗が小さくなり冷却性能を高められ、さらに、風騒音が小さくなる。
【００９２】
この発明に係る請求項１１の交流発電機の固定子は、コイルエンド群には、ワニスまたは樹脂が塗布されている。そのため、コイルエンド相互間の隙間が、ワニスまたは樹脂によって埋められるので絶縁性が向上する。また、コイルエンドどうしの固着力が高まり耐振動性が向上する。さらに、コイルエンドが低いので塗布する樹脂あるいはワニスの量が少なくて済むのでコストが下がり、また、ワニス塗布工程が簡単になる。
【００９３】
この発明に係る請求項１２の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略矩形の導体が、コイルエンドに相当する部分を、プレス加工されて断面略円形あるいは略楕円形にされている。そのため、断面略矩形の導体がプレス加工されて用いられるので、加工される部分が少なく、成形工程が容易となる。
【００９４】
この発明に係る請求項１３の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部を、プレス加工されて断面略矩形にされている。そのため、断面略円形の導体は安価なので、コストを下げることができる。
【００９５】
この発明に係る請求項１４の交流発電機の固定子は、スロット内装着部の導体の断面積を、コイルエンドの導体の断面積より大きくなるようにプレス加工されている。そのため、断面略円形の導体は安価なので、コストを下げることができ、コイルエンドで断面積が小さいので、導体が互いに干渉しにくくなり、コイルエンドの高さを低くでき、発電機全体を小さくすることができる。さらに、材料の量を低減することができるので、安価とすることができる。
【００９６】
この発明に係る請求項１５の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内に装着されて略矩形にプレス加工されている。そのため、断面略円形の導体は安価なのでコストを下げることができる。また、スロット内でプレス加工するので占積率をより高くすることができる。
【００９７】
この発明に係る請求項１６の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部のみ波形形状に変形され、その後、波形形状部分をプレス加工されて断面略矩形にされている。そのため、断面略円形の導体は安価なのでコストを下げることができる。また、波形形状にすることでスロット内装着部の断面積を容易に大きくすることができる。
【００９８】
この発明に係る請求項１７の交流発電機の固定子は、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部を断面形状の大きな形状に変形され、その後、プレス加工されて断面略矩形にされている。そのため、断面略円形の導体は安価なのでコストを下げることができる。また、断面略円形の導体をスロット内装着部を断面形状の大きな形状に変形するので、スロット内装着部の断面積を容易に大きくすることができる。
【００９９】
この発明に係る請求項１８の交流発電機の固定子の製造方法は、ケース内にて、シャフトに固定され回転可能な回転子と、回転子に対向してケースに固定され、放射状に延びる断面矩形のスロットが周方向に多数形成された固定子鉄心、およびこのスロット内に収納された固定子コイルを持つ固定子とを有する交流発電機の固定子の製造方法であって、固定子コイルは、線状の導体が、固定子鉄心に、固定子鉄心の端面側のスロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつして巻装され、折り返されて形成された複数のターン部は、折り曲げ方向が固定子鉄心の外周面に対して斜めとなる同一形状を繰り返しながら周方向に整列してコイルエンド群を形成し、固定子コイルは、少なくともスロット内の主要部分で断面形状が略矩形であり、コイルエンドの頂部を含む少なくとも一部分の断面形状が略円形あるいは略楕円形であり、断面略矩形の部分と断面略円形あるいは略楕円形の部分とで断面積が異なる交流発電機の固定子の製造方法であって、導体は、全体に渡って断面略矩形の導体が、コイルエンドに相当する部分を、プレス加工されて断面略円形あるいは略楕円形にされる円形成形工程を有する。そのため、断面略矩形の導体がプレス加工されて用いられるので、加工される部分が少なく、成形工程が容易となる。
【０１００】
この発明に係る請求項１９の交流発電機の固定子の製造方法は、ケース内にて、シャフトに固定され回転可能な回転子と、回転子に対向してケースに固定され、放射状に延びる断面矩形のスロットが周方向に多数形成された固定子鉄心、およびこのスロット内に収納された固定子コイルを持つ固定子とを有する交流発電機の固定子の製造方法であって、固定子コイルは、線状の導体が、固定子鉄心に、固定子鉄心の端面側のスロット外で折り返されて、所定スロット数毎に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採るように、スロット内を固定子軸方向に交互に行きつ戻りつして巻装され、折り返されて形成された複数のターン部は、折り曲げ方向が固定子鉄心の外周面に対して斜めとなる同一形状を繰り返しながら周方向に整列してコイルエンド群を形成し、固定子コイルは、少なくともスロット内の主要部分で断面形状が略矩形であり、コイルエンドの頂部を含む少なくとも一部分の断面形状が略円形あるいは略楕円形であり、断面略矩形の部分と断面略円形あるいは略楕円形の部分とで断面積が異なる交流発電機の固定子の製造方法であって、導体は、全体に渡って断面略円形の導体が、スロット内装着部を、プレス加工されて断面略矩形にされる矩形成形工程を有する。そのため、断面略円形の導体は安価なので、コストを下げることができる。
【０１０１】
この発明に係る請求項２０の交流発電機の固定子の製造方法は、矩形成形工程は、スロット内装着部の導体の断面積を、コイルエンドの導体の断面積より大きくなるようにプレス加工する。そのため、断面略円形の導体は安価なので、コストを下げることができ、コイルエンドで断面積が小さいので、導体が互いに干渉しにくくなり、コイルエンドの高さを低くでき、発電機全体を小さくすることができる。さらに、材料の量を低減することができるので、安価とすることができる。
【０１０２】
この発明に係る請求項２１の交流発電機の固定子の製造方法は、矩形成形工程は、全体に渡って断面略円形の導体を、スロット内に装着された後に略矩形にプレス加工する。そのため、断面略円形の導体は安価なのでコストを下げることができる。また、スロット内でプレス加工するので占積率をより高くすることができる。
【０１０３】
この発明に係る請求項２２の交流発電機の固定子の製造方法は、矩形成形工程は、全体に渡って断面略円形の導体を、まず、スロット内装着部のみ波形形状に加工し、その後、波形形状部分をプレス加工して断面略矩形にする。そのため、断面略円形の導体は安価なのでコストを下げることができる。また、波形形状にすることでスロット内装着部の断面積を容易に大きくすることができる。
【０１０４】
この発明に係る請求項２３の交流発電機の固定子の製造方法は、矩形成形工程は、全体に渡って断面略円形の導体を、まず、スロット内装着部を断面形状の大きな形状に加工し、その後、プレス加工して断面略矩形にする。そのため、断面略円形の導体は安価なのでコストを下げることができる。また、断面略円形の導体をスロット内装着部を断面形状の大きな形状に変形するので、スロット内装着部の断面積を容易に大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による自動車用の車両用交流発電機を示す断面図である。
【図２】固定子コイルを構成する導体の一部を示す側面図である。
【図３】固定子鉄心のスロットに収納される直線部の様子を示す要部の断面図である。
【図４】コイルエンドの様子を示す要部の斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態２による交流発電機の固定子のコイルエンドの様子を示す要部の斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態３による交流発電機の固定子のターン部の様子を示す模式図である。図６の（ｂ）は、図６の（ａ）のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。図６の（ｃ）は、図６の（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。
【図７】この発明の実施の形態４による交流発電機の固定子のコイルエンドの様子を示す要部の斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態５による交流発電機の固定子の固定子コイルを表す模式図である。
【図９】この発明の実施の形態６による交流発電機の固定子のスロットに収納される直線部の様子を示す要部の断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態７による交流発電機の固定子の斜視図である。
【図１１】この発明の実施の形態８による交流発電機の回転子の斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態９による交流発電機の固定子の斜視図である。
【図１３】この発明の実施の形態１０による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。
【図１４】この発明の実施の形態１１による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。
【図１５】この発明の実施の形態１２による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。
【図１６】この発明の実施の形態１３による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。
【図１７】この発明の実施の形態１４による交流発電機の固定子の導体が順次成形されて行く状態を示す模式図である。
【図１８】この発明の実施の形態１４による交流発電機の固定子の導体が順次成形されて行く状態を示す模式図である。
【図１９】この発明の実施の形態１４による交流発電機の固定子の導体が順次成形されて行く状態を示す模式図である。
【図２０】この発明の実施の形態１４による交流発電機の固定子の導体が順次成形されて行く状態を示す模式図である。
【図２１】波形形状に変形された部分をプレス加工して断面略矩形にする様子を示す模式図である。
【図２２】導体のスロット内装着部の断面が略矩形に成形された様子を示す斜視図である。
【図２３】この発明の実施の形態１５による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。
【図２４】この発明の実施の形態１６による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。
【図２５】この発明の実施の形態１７による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。
【図２６】図２５の矢印Ｅ視側面図である。
【図２７】この発明の実施の形態１８による交流発電機の固定子の導体の製造方法を示す模式図である。
【図２８】図２７の矢印Ｆ視側面図である。
【図２９】従来の車両用交流発電機の固定子のコイルエンドを示す斜視図である。
【図３０】従来の車両用交流発電機の固定子コイルの斜視図である。
【符号の説明】
３  ケース、５  シャフト、６  回転子、８  固定子、１７  固定子鉄心、１８  固定子コイル、１８ｂ  ターン部、１９  コイルエンド。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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