(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアに巻装される多相ステータコイルと、前記ステータコアの軸方向端面から軸方向に伸延する前記多相ステータコイルのコイルエンド部を径方向内側より送風冷却する冷却手段を備える車両用交流発電機において、
前記多相ステータコイルは、少なくとも一相が単層波巻方式で巻装された第１ステータコイルと、２つに分割した部分コイルからなり少なくとも一相が二層波巻式で巻装された第２ステータコイルとを有し、前記コイルエンド部において前記第２ステータコイルが前記第１ステータコイルよりも内径側に配置され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記載の車両用交流発電機において、
前記多相ステータコイルは三相ステータコイルからなり、前記第２ステータコイルは二層波巻方式で巻装され、前記第１ステータコイルは単層波巻方式で巻装され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記載の車両用交流発電機において、
前記第２ステータコイルの前記両部分コイルは同一ターン数及び同一導体径にて構成されることを特徴とする車両用交流発電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用交流発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特公平３ー７３２２５号公報は、各相毎に２つに分割したステータコイルを相異なる方向に周回させ、それぞれ並列接続させる、いわゆる二層波巻方式によりステータコアに巻装する車両用交流発電機の一例を提案している。また、各相毎に一方向に周回する、いわゆる単層波巻方式によりステータコアに巻装した車両用交流発電機は周知の技術である。
【０００３】
これら車両用三相交流発電機において、ステータコアの軸方向両面から軸方向に伸延するステータコイルのコイルエンド部の径方向内側には、冷却ファン等のステータコイル冷却手段が設けられる。この冷却手段から生成された冷却風はステータコイルのコイルエンド部を冷却したり、あるいはステータコアとロータコアとの間のギャップなどを軸方向へ流れて両コアやロータコイル等を冷却する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の車両用三相交流発電機では以下の問題があった。
単層波巻方式のステータコイルを備える車両用交流発電機では、ステータコイルのコイルエンド部の内周面の凹凸が大きいので、冷却ファンから遠心方向へ吹き出された旋回空気流がこのコイルエンドの内周面に沿って旋回する際に、この凹凸により攪乱されて渦や乱流を発生したりすることでファン騒音を増大させる。
【０００５】
又、二層波巻方式のステータコイルを備える車両用交流発電機では、巻線工数および巻線工程の必要時間が顕著に増大するという問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、二層波巻方式のステータコイルのコイルエンド部内周面が平滑であることを見出し、単層波巻方式のステータコイルとの組み合わせにより、巻線工数および巻線工程の増大を抑止しつつ、ファン騒音を低減可能な車両用三相交流発電機を提供することをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の車両用交流発電機によれば、
多相ステ−タコイルは、少なくとも一相が単層波巻方式で巻装された第１ステータコイルと、２つに分割した部分コイルからなり少なくとも一相が二層波巻式で巻装された第２ステータコイルとで構成される。そしてそれらのコイルエンド部において、第２ステータコイルは第１ステータコイルよりも内径側に配置される。
【０００７】
本発明は、上述したファン騒音がコイルエンドの径方向内側部分を構成する相のコイルエンド部の内周面の凹凸で主に決定されるという知見に基づいている。
したがって、本発明によれば、内周面の凹凸が少ない二層波巻式のコイルを有する第２ステータコイルがコイルエンド部の内周面を構成するのでファン騒音を良好に低減することができる。一方、残りの第１ステータコイルは少なくとも一相が単層波巻方式とされるので、すべてのステ−タコイルを二層波巻方式とするのに比較してその巻線工数の簡素化および巻線工程必要時間の短縮も実現できる。
【０００８】
請求項２記載の構成によれば請求項１記載の車両用三相交流発電機において更に、前記多相ステータコイルは三相ステータコイルであり、最内径側に位置する第２ステータコイルはすべて二層波巻方式で巻装され、第１ステータコイルはすべて単層波巻方式で巻装されるので、騒音低減と巻線工数の簡素化および巻線工程必要時間の短縮の更なる向上を実現することができる。
【０００９】
請求項３記載の構成によれば請求項１記載の車両用交流発電機において、前記二層波巻方式の第２ステータコイルの前記２つに分割した部分コイルは同一ターン数、及び同一導体径にて構成されることを特徴としているので、さらに平滑なコイルエンド部内周面を形成することができ、ファン騒音を低減することができる。
【００１０】
【発明を実施するための形態】
本発明の好適な態様を以下の実施例により説明する。
【００１１】
【実施例】
以下、図１を参照して本発明の車両用交流発電機の実施例を説明する。
（構成）
この車両用交流発電機は、いわゆるオルタネータと呼ばれるランデルコア式の通常の車両用三相交流発電機であり、１はハウジング、２はステータコア、３は三相ステータコイル、４はロータコア、５は界磁コイル、７は回転軸、８は一対のスリップリング、９はブラシ、１０は整流器、１１はレギュレータ、１２は遠心冷却ファン、１３はプーリ、３０は、三相ステータコイル３の一対のコイルエンドであり、構造および作動は周知であるので説明を省略する。この三相ステータコイル３の巻装状態を図２に示す。
【００１２】
ステータコア２の内周側には、周知のようにスロット２１、２２、２３がティース２４に分離されて周方向順番に（３スロット置きに）配置されている。
スロット２１は三相ステータコイル３のうちの第１相のステータコイル３１を収容し、スロット２２は三相ステータコイル３のうちの第２相のステータコイル３３を収容している。
【００１３】
第１相のステータコイル３１および第２相のステータコイル３２は、第１ステータコイルとして図２に示すように単層波巻方式で巻装されており、第３相のステータコイル３３は、互いのコイルエンドが軸方向反対側に突出する一対のコイル部３３１、３３２からなるように二層波巻方式にて巻装されている。この第３相のステータコイル３３が第２ステータコイルを構成しており、コイル部３３１、３３２が相を２つに分割した部分コイルを構成している。また、コイル部３３１、３３２は、同一導体径の線材を同一ターン数巻回して構成されている。
【００１４】
この実施例では、第１相のステータコイル３１および第２相のステータコイル３２の抵抗値は、第３相のステータコイル３３を構成するステータコイル３３１、３３２の抵抗値の略半分に設定されている。
特にこの実施例では、第３相のステータコイル３３のコイルエンドは、第１相、第２相のステータコイル３１、３２のコイルエンドに対して内径側すなわち遠心冷却ファン１２に近接して配設され、したがって、コイルエンド３０（図１参照）の内周面は第３相のステータコイル３３の一対のコイル部３３１、３３２のみで形成されている。
【００１５】
図３は、本実施形態のファン騒音低減効果を確認した結果である。測定は無響室にておこない、車両用交流発電機のフロント側端部の前方４５°、３０ｃｍの位置にてマイクを設置し無負荷状態にて最も効果の大きい１８次成分を測定したものである。実線は実施例の騒音を、破線は従来品の騒音を示す。
（作動）
上記説明したこの車両用三相交流発電機の作動を以下に説明する。
【００１６】
このようにすれば、遠心冷却ファン１２からでた旋回空気流はコイルエンド３０の内周面に沿って円滑に旋回し、渦や乱流をそれほど作らずに、それを良好に冷却するので、ファン騒音を良好に低減することができる。
一方、第１相、第２相のステータコイル３１、３２は単層波巻方式であるので、すべてを二層波巻方式とするのに比較してその巻線工数の簡素化および巻線工程必要時間の短縮も実現できる。
（変形態様）
なお、コイルエンド部の最内径側には二層波巻のコイルのみを配置したが、部分的に単層波巻のコイルが見えるように配置されてもよい。
【００１７】
上記実施例では、１スロットに１相のステータコイルが収容され、隣接スロットが互いに異なる相のステータコイルを収容する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、互いに隣接する複数スロット（たとえば互いに隣接する２スロット）に同一相のステータコイルを巻装する実施例にも適用することができる。
【００１８】
また、三相以上の多相交流発電機にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用交流発電機の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１の三相ステータコイル３の巻装状態を示す部分正面図である。
【図３】騒音低減効果を示すグラフである。
【符号の説明】
２はステータコア、
３は三相ステータコイル、
１２は遠心冷却ファン、
３０は三相ステータコイル３の一対のコイルエンド、
２１〜２３はスロット、
３１は第１相のステータコイル、
３２は第２相のステータコイル、
３３は第３相のステータコイル、
３３１、３３２はそれぞれ第３相のステータコイル３３の一部をなす一対の部分コイル。
【図１】
0003726989.tif 000002
【図２】
0003726989.tif 000003
【図３】
0003726989.tif 000004