(57)【要約】【課題】この発明は、相巻線のそれぞれを短節巻きと長節巻きとを交互に繰り返して巻装し、第５および第７高調波を相殺して磁気騒音を低減できる回転電機を得る。【解決手段】Ｕ相巻線２６、Ｘ相巻線２３、Ｖ相巻線２７、Ｙ相巻線２４、Ｗ相巻線２８およびＺ相巻線２５は、導体線３０を５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して巻装して構成され、この順に周方向の一側に１スロットずつずらして径方向に順次重ねて固定子鉄心２１に巻装されている。【選択図】図２
2011234493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに回転可能に支持された回転子と、
スロットが毎極毎相当たり２の割合で形成された固定子鉄心、および該固定子鉄心に波巻きに巻装された６つの相巻線からなる固定子巻線を有し、上記回転子を囲繞するように上記ハウジングに支持された固定子と、を備え、
上記６つの相巻線は、周方向の一側に１スロットずつずらして径方向に順次重ねて上記固定子鉄心に巻装され、
上記６つの相巻線のそれぞれは、導体線を５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して巻装して構成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
ハウジングに回転可能に支持された回転子と、
スロットが毎極毎相当たり２の割合で形成された固定子鉄心、および該固定子鉄心に波巻きに巻装された６つの相巻線からなる固定子巻線を有し、上記回転子を囲繞するように上記ハウジングに支持された固定子と、を備え、
上記６つの相巻線の中の３つの相巻線が、周方向の一側に２スロットずつずらして径方向に順次重ねて上記固定子鉄心に巻装され、互いに電気角でπ／３の位相差が与えられて第１相巻線群を構成し、
上記６つの相巻線の残る３つの相巻線が、それぞれ上記第１相巻線群を構成する上記３つの相巻線のそれぞれに対して周方向の一側に１スロットずらして、該第１相巻線群の外径側に径方向に順次重ねて上記固定子鉄心に巻装され、互いに電気角でπ／３の位相差が与えられて第２相巻線群を構成し、
上記６つの相巻線のそれぞれは、導体線を５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して巻装して構成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
上記６つの相巻線のそれぞれは、上記導体線を周方向の一側に５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して波巻きに１ターン巻装した後、折り返して周方向の他側に５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して波巻きに１ターン巻装して形成された２ターンの波巻き巻線により構成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。
【請求項４】
上記６つの相巻線のそれぞれは、上記導体線を周方向の一側に５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して波巻きに１ターン巻装した後、折り返して周方向の他側に５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して波巻きに１ターン巻装して形成された複数の２ターンの波巻き巻線を径方向に重ねて上記固定子鉄心に巻装し、該複数の２ターンの波巻き巻線を直列、又は並列に結線して構成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。
【請求項５】
上記６つの相巻線は、上記導体線の５π／６短節巻きの渡り部が上記固定子鉄心の軸方向一端面上に配列され、上記導体線の７π／６長節巻きの渡り部が上記固定子鉄心の軸方向他端面上に配列されるように該固定子鉄心に巻装され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。
【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回転電機に関し、特にスロットが毎極毎相当たり２の割合で形成された固定子鉄心に対する固定子巻線の巻装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は、軸方向に延びるスロットが周方向に等角ピッチで形成された円筒状の固定子コアに固定子巻線を巻装してなる固定子と、固定子の内周側に配設され、界磁コイルを有する回転子と、を備えていた。そして、スロットを毎極毎相当たり２の割合で形成することにより、磁束の脈動の発生が抑えられ、発生電圧の変動や出力波形の乱れを少なくできるとともに、固定子の交流出力を直流に整流した場合のリップルを低減できることが知られていた。
【０００３】
そして、従来、スロットが毎極毎相当たり２の割合で形成された固定子コアに固定子巻線を巻装する際に、固定子の生産性向上および低価格化の観点から、導体線を環状に巻回して作製された巻線ユニットを星形に成形して星形巻線ユニットを作製し、該星形巻線ユニットを固定子コアに多層に装着する方法が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された従来の車両用交流発電機では、２つの三相交流巻線の６相の巻線を構成する星形巻線ユニットが、コイルエンドの径方向位置のバランスを考慮して、径方向に６層に重ねて固定子コアに装着され、発電不良や出力低下を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４８４４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された従来の車両用交流発電機では、６相の巻線のコイルエンドが径方向に６層に並んでいるので、外径側のコイルエンドほど冷却風に曝されにくくなり、外径側の巻線ほど、巻線温度が高くなる。そこで、各相の巻線の巻線抵抗が異なり、相電圧差が生じ、第５次および第７次高調波成分が完全に相殺されなくなり、磁気騒音が発生するという課題があった。
【０００６】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、相巻線のそれぞれを短節巻きと長節巻きとを交互に繰り返して巻装して、第５次および第７次高調波成分を小さくし、第５次および第７次高調波成分による磁気騒音を低減できる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】
【０００７】
この発明による回転電機は、ハウジングに回転可能に支持された回転子と、スロットが毎極毎相当たり２の割合で形成された固定子鉄心、および該固定子鉄心に波巻きに巻装された６つの相巻線からなる固定子巻線を有し、上記回転子を囲繞するように上記ハウジングに支持された固定子と、を備え、上記６つの相巻線は、周方向の一側に１スロットずつずらして径方向に順次重ねて上記固定子鉄心に巻装され、上記６つの相巻線のそれぞれは、導体線を５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して巻装して構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、上記６つの相巻線のそれぞれは、導体線を５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して巻装して構成されているので、高調波成分の中で優勢な第５次高調波成分と第７次高調波成分とを小さくできる。そこで、相巻線の巻線温度が異なり、相電圧差を生じても、第５次高調波成分と第７次高調波成分との差分に起因する磁気騒音の増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係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に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を模式的に示すリヤ側端面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機の電気回路図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を説明する展開図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を説明する展開図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機における固定子巻線の巻装方法を説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を模式的に示すリヤ側端面図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を説明する展開図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を説明する展開図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を模式的に示すリヤ側端面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を説明する展開図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を説明する展開図である。
【図１３】比較例の固定子における固定子巻線の巻装状態を説明する展開図である。
【図１４】比較例の固定子における固定子巻線の巻装状態を説明する展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明による回転電機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１１】
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に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を模式的に示すリヤ側端面図、図３はこの発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機の電気回路図である。図４および図５はそれぞれこの発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を説明する展開図であり、図４は固定子を軸方向外方から見た状態を平面にして表し、図５は固定子を径方向内方から見た状態を平面にして表している。図６はこの発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機における固定子巻線の巻装方法を説明する図である。なお、図２中、実線は時計回りに巻回した導体線の渡り部を示し、点線は反時計回りに巻回した導体線の渡り部である。
【００１２】
図１において、回転電機としての車両用交流発電機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とリヤブラケット３とからなるハウジング４と、このハウジング４に軸受５を介して回転可能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、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、シャフト６のリヤ側に固定され、回転子８に電流を供給する一対のスリップリング１２と、各スリップリング１２の表面に摺動する一対のブラシ１３と、これらのブラシ１３を収容するブラシホルダ１４と、固定子２０に電気的に接続され、固定子２０で生じた交流を直流に変換する整流器１５と、ブラシホルダ１４に取り付けられて、固定子２０で生じた交流電圧の大きさを調整する電圧調整器１６と、を備えている。
【００１３】
吸気孔２ａが回転子８のフロント側端面に面するようにフロントブラケット２の軸端面に複数形成され、排気孔２ｂが固定子巻線２２のフロント側コイルエンド２２ｆの径方向外方に位置するようにフロントブラケット２の周面に複数形成されている。同様に、吸気孔３ａが整流器１５および電圧調整器１６と相対するようにリヤブラケット３の軸端面に複数形成され、排気孔３ｂが固定子巻線２２のリヤ側コイルエンド２２ｒの径方向外方に位置するようにリヤブラケット３の周面に複数形成されている。
回転子８は、励磁電流が流されて磁束を発生する界磁コイル９と、界磁コイル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、ポールコア１０の軸心位置に貫装されたシャフト６と、を備えている。ファン１１がポールコア１０の軸方向両端面に溶接などにより固着されている。
【００１４】
固定子２０は、フロントブラケット２およびリヤブラケット３に軸方向両側から挟持され、回転子８のポールコア１０の外周面との間に均一なギャップを確保してポールコア１０を囲繞する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。
【００１５】
つぎに、固定子２０の構造について図２、図４および図５を参照しつつ説明する。なお、図２中、１、７，・・・６７はスロット番号を示している。
【００１６】
固定子鉄心２１は、例えば、磁性鋼板の薄板を円環状に打ち抜いて作製された鉄心片を所定枚積層し、積層された所定枚の鉄心片を溶接により一体化して円筒状に作製された積層鉄心である。そして、固定子鉄心２１は、円環状のコアバック部２１ａ、それぞれコアバック部２１ａの内周面から径方向内方に延在し、かつ周方向に等角ピッチで配列するティース部２１ｂ、コアバック部２１ａと隣り合うティース部２１ｂとにより画成されるスロット２１ｃ、およびティース部２１ｂの先端部から周方向両側に延在する鍔部２１ｄを有する。ティース部２１ｂは、それぞれ周方向幅が径方向内方に向って漸次狭くなる先細り形状に作製され、スロット２１ｃは断面矩形に形成されている。
【００１７】
ここで、回転子８のポールコア１０の爪状磁極の個数は１２であり、スロット２１ｃの個数は７２個である。即ち、スロット２１ｃは、毎極毎相当たり２の割合で、周方向に等角ピッチ（電気角でπ／６のピッチ）で形成されている。
【００１８】
固定子巻線２２は、それぞれ１本の導体線３０を固定子鉄心２１に巻回して作製されたＸ相巻線２３、Ｙ相巻線２４、Ｚ相巻線２５、Ｕ相巻線２６、Ｖ相巻線２７、Ｗ相巻線２８の６つの相巻線を有する。ここで、導体線３０は、絶縁被覆された銅線からなる連続線である。
【００１９】
Ｘ相巻線２３は、リヤ側からスロット番号７番のスロット２１ｃに入り、スロット番号７番のスロット２１ｃのフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１４番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１４番のスロット２１ｃからリヤ側に延出し、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１９番のスロット２１ｃに入り、以降、導体線３０をスロット番号２６番、３１番、３８番、４３番、５０番、５５番、６２番、６７番、２番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装した後、スロット番号２番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号８番のスロット２１ｃに入り、スロット番号８番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号１番のスロット２１ｃに入り、以降、スロット番号６８番、６１番、５６番、４９番、４４番、３７番、３２番、２５番、２０番、１３番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装して、構成されている。
【００２０】
Ｘ相巻線２３は、このように、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｘ１がスロット番号７番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｘ２がスロット番号１３番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＸ相巻線２３は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００２１】
Ｙ相巻線２４は、リヤ側からスロット番号９番のスロット２１ｃに入り、スロット番号９番のスロット２１ｃのフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１６番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１６番のスロット２１ｃからリヤ側に延出し、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号２１番のスロット２１ｃに入り、以降、導体線３０をスロット番号２８番、３３番、４０番、４５番、５２番、５７番、６４番、６９番、４番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装した後、スロット番号４番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１０番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１０番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号３番のスロット２１ｃに入り、以降、スロット番号７０番、６３番、５８番、５１番、４６番、３９番、３４番、２７番、２２番、１５番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装して、構成されている。
【００２２】
Ｙ相巻線２４は、このように、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｙ１がスロット番号９番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｙ２がスロット番号１５番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＹ相巻線２４は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００２３】
Ｚ相巻線２５は、リヤ側からスロット番号１１番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１１番のスロット２１ｃのフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１８番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１８番のスロット２１ｃからリヤ側に延出し、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号２３番のスロット２１ｃに入り、以降、導体線３０をスロット番号３０番、３５番、４２番、４７番、５４番、５９番、６６番、７１番、６番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装した後、スロット番号６番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１２番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１２番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号５番のスロット２１ｃに入り、以降、スロット番号７２番、６５番、６０番、５３番、４８番、４１番、３６番、２９番、２５番、１７番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装して、構成されている。
【００２４】
Ｚ相巻線２５は、このように、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｚ１がスロット番号１１番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｚ２がスロット番号１７番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＺ相巻線２５は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００２５】
Ｕ相巻線２６は、リヤ側からスロット番号６番のスロット２１ｃに入り、スロット番号６番のスロット２１ｃのフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１３番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１３番のスロット２１ｃからリヤ側に延出し、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１８番のスロット２１ｃに入り、以降、導体線３０をスロット番号２５番、３０番、３７番、４２番、４９番、５４番、６１番、６６番、１番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装した後、スロット番号１番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号７番のスロット２１ｃに入り、スロット番号７番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号７２番のスロット２１ｃに入り、以降、スロット番号６７番、６０番、５５番、４８番、４３番、３６番、３１番、２４番、１９番、１２番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装して、構成されている。
【００２６】
Ｕ相巻線２６は、このように、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｕ１がスロット番号６番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｕ２がスロット番号１２番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＵ相巻線２６は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００２７】
Ｖ相巻線２７は、リヤ側からスロット番号８番のスロット２１ｃに入り、スロット番号８番のスロット２１ｃのフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１５番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１５番のスロット２１ｃからリヤ側に延出し、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号２０番のスロット２１ｃに入り、以降、導体線３０をスロット番号２７番、３２番、３９番、４４番、５１番、５６番、６３番、６８番、３番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装した後、スロット番号３番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号９番のスロット２１ｃに入り、スロット番号９番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号２番のスロット２１ｃに入り、以降、スロット番号６９番、６２番、５７番、５０番、４５番、３８番、３３番、２６番、２１番、１４番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装して、構成されている。
【００２８】
Ｖ相巻線２７は、このように、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｖ１がスロット番号８番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｖ２がスロット番号１４番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＶ相巻線２７は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００２９】
Ｗ相巻線２８は、リヤ側からスロット番号１０番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１０番のスロット２１ｃのフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１７番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１７番のスロット２１ｃからリヤ側に延出し、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号２２番のスロット２１ｃに入り、以降、導体線３０をスロット番号２９番、３４番、４１番、４６番、５３番、５８番、６５番、７０番、５番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装した後、スロット番号５番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１１番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１１番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号４番のスロット２１ｃに入り、以降、スロット番号７１番、６４番、５９番、５２番、４７番、４０番、３５番、２８番、２３番、１６番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装して、構成されている。
【００３０】
Ｗ相巻線２８は、このように、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｗ１がスロット番号１０番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｗ２がスロット番号１６番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＷ相巻線２８は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００３１】
このように構成された６つの相巻線は、Ｕ相巻線２６、Ｘ相巻線２３、Ｖ相巻線２７、Ｙ相巻線２４、Ｗ相巻線２８、Ｚ相巻線２５の順に周方向に１スロットピッチ（電気角でπ／６）ずれて、かつ径方向内側から外側にこの順に並んで、固定子鉄心２１に巻装されている。そして、スロット２１ｃから延出して５スロット離れたスロット２１ｃに入る導体線３０の部位、即ち渡り部が、固定子鉄心２１のリヤ側端面上に配列されてリヤ側コイルエンド２２ｒを構成し、スロット２１ｃから延出して７スロット離れたスロット２１ｃに入る導体線３０の部位、即ち渡り部が、固定子鉄心２１のフロント側端面上に配列され、フロント側コイルエンド２２ｆを構成する。
【００３２】
リヤ側コイルエンド２２ｒにおいては、図４に示されるように、周方向に隣り合う渡り部間が内径側から外径側に連なり、回転子８の回転方向の前方に傾斜する冷却風流路が形成される。なお、図示していないが、フロント側コイルエンド２２ｆにおいても、回転子８の回転方向前方に傾斜する冷却風流路が形成される。
また、６つの相巻線は、スロット番号１番から１２番まで範囲（２磁極ピッチ分）で、導体線３０の波巻きの巻回方向を逆方向に変えて巻回されている。図５に示されるように、リヤ側コイルエンド２２ｒにおける周方向に隣り合う導体線３０同士の干渉部は、略１磁極ピッチ分で５箇所であり、フロント側コイルエンド２２ｆにおける周方向に隣り合う導体線３０同士の干渉部は、略１磁極ピッチ分で１０箇所である。
【００３３】
固定子巻線２２は、Ｘ相巻線２３、Ｙ相巻線２４、およびＺ相巻線２５の巻き終わり端Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２を結線して作製された第１三相交流巻線１００と、Ｕ相巻線２６、Ｖ相巻線２７、およびＷ相巻線２８の巻き終わり端Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２を結線して作製された第２三相交流巻線１０１とから構成される。第１および第２三相交流巻線１００，１０１は、電気角でπ／６（３０度）の位相差を有し、図３に示されるように、それぞれ個別の整流器１５に接続されている。巻き始め端Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１，Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１が第１および第２三相交流巻線１００，１０１の口出し線となる。
【００３４】
このようにＸ相巻線２３、Ｙ相巻線２４、Ｚ相巻線２５、Ｕ相巻線２６およびＶ相巻線２７、Ｗ相巻線２８のそれぞれの相電圧は、理論上、式（１）〜（６）で表される。
ｅＵ（ｔ）＝２ｋsin（５πｎ／１２）sin（ｎωｔ＋π／１２）        式（１）
ｅＶ（ｔ）＝２ｋsin（５πｎ／１２）sin（ｎωｔ＋５π／１２）      式（２）
ｅＷ（ｔ）＝２ｋsin（５πｎ／１２）sin（ｎωｔ＋３π／４）        式（３）
ｅＸ（ｔ）＝２ｋsin（５πｎ／１２）sin（ｎωｔ＋π／４）          式（４）
ｅＹ（ｔ）＝２ｋsin（５πｎ／１２）sin（ｎωｔ＋７π／１２）      式（５）
ｅＺ（ｔ）＝２ｋsin（５πｎ／１２）sin（ｎωｔ＋１１π／１２）    式（６）
【００３５】
但し、ｅＵ，ｅＶ，ｅＷは第１三相交流巻線１００の相電圧、ｅＸ，ｅＹ，ｅＺは第２三相交流巻線１０１の相電圧、ｋは定数、ｎはｎ次高調波、ωｔは電気角である。
【００３６】
式（１）〜（６）に示されるように、Ｘ相巻線２３、Ｙ相巻線２４およびＺ相巻線２５は、それぞれ電気角でπ／３（６０度）の位相差が与えられ、Ｕ相巻線２６、Ｖ相巻線２７およびＷ相巻線２８は、それぞれ電気角でπ／３（６０度）の位相差が与えられている。さらに、Ｘ相巻線２３、Ｙ相巻線２４およびＺ相巻線２５は、Ｕ相巻線２６、Ｖ相巻線２７およびＷ相巻線２８に対して、電気角でπ／６（３０度）の位相差が与えられている。
【００３７】
このように構成された車両用交流発電機１は、バッテリ（図示せず）からブラシ１３、スリップリング１２を介して界磁コイル９に界磁電流が供給されて磁束が発生する。この磁束により、ポールコア１０の爪状磁極が周方向に交互にＮ極とＳ極とに磁化される。
一方、エンジンの回転トルクがベルト（図示せず）およびプーリ７を介してシャフト６に伝達され、回転子８が回転される。そこで、回転磁界が固定子２０の固定子巻線２２に与えられ、起電力が固定子巻線２２の第１および第２三相交流巻線１００，１０１に発生する。そして、第１および第２三相交流巻線１００，１０１に発生した交流の起電力が、それぞれ整流器１５により直流に整流されるとともに、その出力電圧の大きさが電圧調整器１６により調整され、バッテリや車載電気負荷に供給される。
【００３８】
ファン１１が回転子８とともに回転される。そこで、空気が吸気孔２ａ，３ａからハウジング４内に吸入されて軸方向に回転子８側に流れ、ファン１１により遠心方向に曲げられる。遠心方向に曲げられた空気は、図４に矢印Ａで示されるように、回転子８の回転方向の前方に傾斜する冷却風流路を通ってフロント側およびリヤ側コイルエンド２２ｆ，２２ｒを内径側から外径側に横切り、排気孔２ｂ，３ｂからハウジング４外に排出される。これにより、固定子巻線２２で発生した熱が、フロント側およびリヤ側コイルエンド２２ｆ、２２ｒから空気に放熱され、固定子２０の温度上昇が抑えられる。
【００３９】
ここで、第１三相交流巻線１００を構成するＸ相巻線２３、Ｙ相巻線２４およびＺ相巻線２５と第２三相交流巻線１０１を構成するＵ相巻線２６、Ｖ相巻線２７およびＷ相巻線２８とが互いに電気角で３０度ずれて固定子鉄心２１に巻装されているので、高調波成分の中で優勢な第５次高調波成分と第７次高調波成分とが相殺し、磁気騒音が低減する。しかし、Ｕ相巻線２６、Ｘ相巻線２３、Ｖ相巻線２７、Ｙ相巻線２４、Ｗ相巻線２８およびＺ相巻線２５が内径側から外径側にこの順で６層に配列しているので、外径側に位置する相巻線ほど、ファン１１により送風される冷却風に曝されにくくなる。そこで、巻線温度は、外径側の相巻線ほど高くなる。これにより、各相巻線の巻線抵抗が異なり、相電圧差を生じ、第５次高調波成分と第７次高調波成分とが相殺されなくなり、磁気騒音が大きくなる。
【００４０】
この実施の形態１によれば、Ｕ相巻線２６、Ｘ相巻線２３、Ｖ相巻線２７、Ｙ相巻線２４、Ｗ相巻線２８およびＺ相巻線２５が、それぞれ、５π／６短節巻きと７π／６長節巻とを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装されている。式（７）から、ｎ＝５のとき、βは０．２５９であり、ｎ＝７のとき、βは０．２５９となる。すなわち、５π／６短節巻きおよび７π／６長節巻きの場合には、５次および第７次高調波成分が、全節巻きに対して、０．２５９倍となり、高調波成分の中で優勢な第５次高調波成分と第７次高調波成分とを小さくできる。そこで、各相巻線の巻線抵抗に差異が生じても、磁気騒音の増大を抑えることができる。
β＝ｓｉｎ（５πｎ／１２）      式（７）
【００４１】
また、この実施の形態１によれば、Ｕ相巻線２６、Ｘ相巻線２３、Ｖ相巻線２７、Ｙ相巻線２４、Ｗ相巻線２８およびＺ相巻線２５が、この順に周方向に１スロット（電気角でπ／６）ずれて、かつ径方向内側から外側に並んで、固定子鉄心２１に巻装されているので、回転子８の回転方向の前方に傾斜する冷却風流路がフロント側およびリヤ側コイルエンド２２ｆ、２２ｒに形成される。そこで、ファン１１の回転による冷却風が、冷却風流路を流れて排気孔２ｂ、３ｂから排出されるので、通風抵抗が小さくなり、冷却風の風量が増大し、固定子巻線２２を効果的に冷却できるとともに、風音を低減できる。
【００４２】
つぎに、相巻線の巻装方法を図６を参照しつつ説明する。
まず、導体線３０を環状に１ターン巻き、引き続いて環状に１ターン巻く。ついで、図６の（ａ）に示されるように、各１ターンの環状体を屈曲して星形に成形し、導体線３０で連結された２つの星形ユニット３１を作製する。各星形ユニット３１は、５スロット分の長さの第１渡り部３２と７スロット分の長さの第２渡り部３３とが内周側と外周側との二列に分かれて、周方向に交互に配列され、第１渡り部３２の端部と第２渡り部３３との端部とをスロット収納部３５により連結して構成されている。なお、第３渡り部３４は、６スロット分の長さを有する。
ついで、２つの星形ユニット３１を重ね合わせ、図６の（ｂ）に示される星形巻線ユニット３６を作製する。星形巻線ユニット３６は、径方向に相対する第１渡り部３２（第３渡り部３４）と第２渡り部３３との対が周方向に３０度の角度ピッチで１１対配列されて構成されている。
【００４３】
ついで、星形巻線ユニット３６を、スロット収納部３５が長さ方向を軸方向として周方向に配列される円筒状に曲げ成形する。そして、スロット収納部３５を対応するスロット２１ｃ内に内周側から挿入して、円筒状に曲げ成形された星形巻線ユニット３６を固定子鉄心２１に装着する。同様に、５つの円筒状に曲げ成形された星形巻線ユニット３６を、周方向に１スロットずつずらして、固定子鉄心２１に順次装着する。これにより、Ｕ相巻線２６、Ｘ相巻線２３、Ｖ相巻線２７、Ｙ相巻線２４、Ｗ相巻線２８およびＺ相巻線２５が、互いに周方向に１スロットずれて径方向に６層に並んで固定子鉄心２１に装着された固定子２０が得られる。
【００４４】
そして、第１渡り部３２が固定子鉄心２１のリヤ側端面上に径方向に６層に並んで周方向に６スロットピッチで配列されてリヤ側コイルエンド２２ｒを構成し、第２渡り部３３が固定子鉄心２１のフロント側端面上に径方向に６層に並んで周方向に６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。
【００４５】
このように、６つの同一形状の星形巻線ユニット３６を１スロットずらして固定子鉄心２１に巻装することで、６つの相巻線を作製できるので、巻線の生産性が高められる。
【００４６】
なお、上記実施の形態１では、１つの星形巻線ユニットを固定子鉄心に巻装して相巻線を作製するものしているが、複数の星形巻線ユニットを径方向に重ねて固定子鉄心に巻装して相巻線を作製してもよい。例えば、２つの星形巻線ユニットを同一スロット群に径方向に重ねて２層に装着し、一方の星形巻線ユニットの巻き終わり端と他方の星形巻線ユニットの巻き始め端とを結線して、両星形巻線ユニットを直列に接続すれば、４ターンの相巻線が作製される。また、一方の星形巻線ユニットの巻き始め端および巻き終わり端と他方の星形巻線ユニットの巻き始め端および巻き終わり端とを結線して、両星形巻線ユニットを並列に接続すれば、２ターンの相巻線が作製される。
【００４７】
また、上記実施の形態１では、１本の導体線で作製された２つの星形ユニットを重ね合わせて構成された星形巻線ユニットを固定子鉄心に巻装するものとしているが、それぞれ１本の導体線で作製された２つの星形ユニットを重ね合わせて固定子鉄心に巻装し、その後２つの星形ユニットを直列に接続してもよい。
【００４８】
つぎに、実施の形態１の巻線構造による特有の効果を説明するために、比較例として全節巻きによる巻線構造について図１３および図１４を参照しつつ説明する。図１３および図１４はそれぞれ比較例の固定子における固定子巻線の巻装状態を説明する展開図であり、図１３は固定子を軸方向外方から見た状態を平面にして表し、図１４は固定子を径方向内方から見た状態を平面にして表している。
【００４９】
Ｘ相巻線は、図１３および図１４に示されるように、リヤ側からスロット番号８番のスロットに入り、スロット番号８番のスロットのフロント側に延出し、固定子鉄心５１のフロント側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１４番のスロットに入り、スロット番号１４番のスロットからリヤ側に延出し、固定子鉄心５１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号２０番のスロットに入り、以降、導体線３０をスロット番号２６番、３２番、３８番、４４番、５０番、５６番、６２番、６８番、２番のスロットに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装した後、スロット番号２番のスロットからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心５１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号８番のスロットに入り、スロット番号８番のスロットからフロント側に延出し、固定子鉄心５１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号２番のスロットに入り、以降、スロット番号６８番、６２番、５６番、５０番、４４番、３８番、３２番、２６番、２０番、１４番のスロットに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装して、構成されている。
【００５０】
このＸ相巻線は、１本の導体線３０が６スロット離れたスロットに順次入るように波巻きに２ターン巻かれて構成され、巻き始め端Ｘ１がスロット番号８番のスロットからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｘ２がスロット番号１４番のスロットからリヤ側に引き出されている。
【００５１】
Ｙ相巻線は、１本の導体線３０が同様に６スロット離れたスロットに順次入るように波巻きに２ターン巻かれて構成され、巻き始め端Ｙ１がスロット番号１０番のスロットからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｙ２がスロット番号１６番のスロットからリヤ側に引き出されている。Ｚ相巻線は、１本の導体線３０が同様に６スロット離れたスロットに順次入るように波巻きに２ターン巻かれて構成され、巻き始め端Ｚ１がスロット番号１２番のスロットからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｚ２がスロット番号１８番のスロットからリヤ側に引き出されている。
【００５２】
Ｕ相巻線は、１本の導体線３０が同様に６スロット離れたスロットに順次入るように波巻きに２ターン巻かれて構成され、巻き始め端Ｘ１がスロット番号７番のスロットからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｕ２がスロット番号１３番のスロットからリヤ側に引き出されている。Ｖ相巻線は、１本の導体線３０が同様に６スロット離れたスロットに順次入るように波巻きに２ターン巻かれて構成され、巻き始め端Ｖ１がスロット番号９番のスロットからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｖ２がスロット番号１５番のスロットからリヤ側に引き出されている。Ｗ相巻線は、１本の導体線３０が同様に６スロット離れたスロットに順次入るように波巻きに２ターン巻かれて構成され、巻き始め端Ｗ１がスロット番号１１番のスロットからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｗ２がスロット番号１７番のスロットからリヤ側に引き出されている。
【００５３】
比較例の固定子５０においては、Ｘ相巻線、Ｙ相巻線、Ｚ相巻線、Ｕ相巻線、Ｖ相巻線およびＷ相巻線は、固定子鉄心２１に全節巻きに巻装された２ターンの波巻き巻線である。そして、６つの相巻線は、Ｕ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線、Ｘ相巻線、Ｙ相巻線、Ｚ相巻線の順に周方向に１スロットピッチ（電気角でπ／６）ずれて、かつ径方向内側から外側にこの順に並んで、固定子鉄心５１に巻装されている。そして、巻き始め端Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１，Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１が固定子巻線５２を構成する三相交流巻線の口出し線となる。
【００５４】
また、６つの相巻線は、口出し線が引き出されるスロット番号１番から１２番の範囲（２磁極ピッチ分）で、導体線３０の波巻きの巻回方向を逆方向に変えて巻回されている。図１４に示されるように、リヤ側コイルエンドにおける周方向に隣り合う導体線３０同士の干渉部は、略１磁極ピッチ分で１０箇所であり、フロント側コイルエンドにおける周方向に隣り合う導体線３０同士の干渉部は、略１磁極ピッチ分で１０箇所である。
【００５５】
このように、比較例の固定子５０では、干渉部が多いので、下記の不具合が生じる。
まず、エンジンの振動などにより、干渉部で導体線３０同士が擦れ、導体線３０の絶縁被膜が損傷し易くなり、相間ショートの発生確率が増大する。
また、フロント側およびリヤ側コイルエンドの径方向の膨らみが大きくなるので、フロント側およびリヤ側コイルエンドとフロントブラケットおよびリヤブラケットとの間の絶縁距離を確保する必要上、車両用交流発電機の体格の大型化をもたらす。
【００５６】
また、フロント側およびリヤ側コイルエンドの径方向の膨らみが大きいので、フロント側およびリヤ側コイルエンドの周方向における凹凸が大きくなり、凹凸に起因する風騒音が増大する。
また、リヤ側コイルエンドにおける導体線３０同士の干渉部が、図１４に示されるように、リヤ側コイルエンドの径方向中央部に位置しているので、干渉部間の間隔が狭くなり、干渉部間で応力分散がしにくくなり、エンジン振動による相間ショートの発生が増大する。
【００５７】
一方、この実施の形態１によれば、Ｕ相巻線２６、Ｘ相巻線２３、Ｖ相巻線２７、Ｙ相巻線２４、Ｗ相巻線２８およびＺ相巻線２５が、それぞれ、５π／６短節巻きと７π／６長節巻とを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装されている。さらに、Ｕ相巻線２６、Ｘ相巻線２３、Ｖ相巻線２７、Ｙ相巻線２４、Ｗ相巻線２８およびＺ相巻線２５が、この順に、周方向に１スロット（電気角でπ／６）ずれて、かつ径方向内側から外側に並んで、固定子鉄心２１に巻装されている。そこで、特に、リヤ側コイルエンド２２ｒにおける周方向に隣り合う導体線３０同士の干渉部が、略１磁極ピッチ分で５箇所となり、全節巻きの比較例の半分となっている。
【００５８】
したがって、リヤ側コイルエンド２２ｒにおける周方向に隣り合う導体線３０同士の干渉部の個数が少なくなるので、相間ショートの発生確率が著しく低減され、発電不良の発生が抑えられる。
また、リヤ側コイルエンド２２ｒの径方向の膨らみが小さくなるので、リヤ側コイルエンド２２ｒとリヤブラケット３との間の絶縁距離が確保されるとともに、車両用交流発電機１の体格を小さくできる。
また、リヤ側コイルエンド２２ｒの径方向の膨らみが小さくなるので、リヤ側コイルエンド２２ｒの周方向における凹凸が少なくなり、凹凸に起因する風騒音を低減できる。
【００５９】
また、リヤ側コイルエンド２２ｒにおける導体線３０同士の干渉部が、図５に示されるように、リヤ側コイルエンド２２ｒの頂部側に偏在しているので、エンジン振動による応力緩和が可能である。また、導体線３０同士の干渉部が周方向にほぼ均等に配置されているので、干渉部間で応力分散が可能となり、エンジン振動による相間ショートの発生が抑えられる。
さらに、固定子巻線２２の口出し線が、径方向の膨らみの小さいリヤ側コイルエンド２２ｒから引き出されているので、口出し線をフロント側コイルエンド２２ｆから引出す場合に比べて、コイルエンドの径方向の膨らみを小さくできる。
【００６０】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を模式的に示すリヤ側端面図、図８および図９はそれぞれこの発明の実施の形態２に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を説明する展開図であり、図８は固定子を軸方向外方から見た状態を平面にして表し、図９は固定子を径方向内方から見た状態を平面にして表している。
【００６１】
図７乃至図９において、Ｘ相巻線２３、Ｙ相巻線２４、Ｚ相巻線２５、Ｕ相巻線２６、Ｖ相巻線２７およびＷ相巻線２８は、それぞれ、上記実施の形態１と同じスロット群に、同じ巻回方法で、巻装されている。
【００６２】
つまり、Ｘ相巻線２３は、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｘ１がスロット番号７番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｘ２がスロット番号１３番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＸ相巻線２３は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００６３】
Ｙ相巻線２４は、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｙ１がスロット番号９番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｙ２がスロット番号１５番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＹ相巻線２４は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００６４】
Ｚ相巻線２５は、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｚ１がスロット番号１１番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｚ２がスロット番号１７番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＺ相巻線２５は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００６５】
Ｕ相巻線２６は、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｕ１がスロット番号６番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｕ２がスロット番号１２番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＵ相巻線２６は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００６６】
Ｖ相巻線２７は、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｖ１がスロット番号８番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｖ２がスロット番号１４番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＶ相巻線２７は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００６７】
Ｗ相巻線２８は、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｗ１がスロット番号１０番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｗ２がスロット番号１６番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。つまり、このＷ相巻線２８は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００６８】
この実施の形態２では、６つの相巻線は、Ｕ相巻線２６、Ｖ相巻線２７、Ｗ相巻線２８、Ｘ相巻線２３、Ｙ相巻線２４、Ｚ相巻線２５の順に周方向に１スロットピッチ（電気角でπ／６）ずれて、かつ径方向内側から外側にこの順に並んで、固定子鉄心２１に巻装されている。固定子巻線２２Ａは、Ｘ相巻線２３、Ｙ相巻線２４、およびＺ相巻線２５の巻き終わり端Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２を結線して作製された第１三相交流巻線と、Ｕ相巻線２６、Ｖ相巻線２７、およびＷ相巻線２８の巻き終わり端Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２を結線して作製された第２三相交流巻線とから構成される。そして、巻き始め端Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１，Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１が第１および第２三相交流巻線の口出し線となる。
【００６９】
このように構成された固定子２０Ａは、Ｕ相巻線２６、Ｖ相巻線２７、Ｗ相巻線２８、Ｘ相巻線２３、Ｙ相巻線２４およびＺ相巻線２５が、それぞれ、５π／６短節巻きと７π／６長節巻とを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装されているので、高調波成分の中で優勢な第５次高調波成分と第７次高調波成分とを小さくでき、磁気騒音の増大を抑えることができる。
【００７０】
実施の形態３．
図１０はこの発明の実施の形態３に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を模式的に示すリヤ側端面図、図１１および図１２はそれぞれこの発明の実施の形態３に係る車両用交流発電機に適用される固定子における固定子巻線の巻装状態を説明する展開図であり、図１１は固定子を軸方向外方から見た状態を平面にして表し、図１２は固定子を径方向内方から見た状態を平面にして表している。
【００７１】
図１０乃至図１２において、Ｕ−Ｘ相巻線４３は、リヤ側からスロット番号６番のスロット２１ｃに入り、スロット番号６番のスロット２１ｃのフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１３番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１３番のスロット２１ｃからリヤ側に延出し、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１８番のスロット２１ｃに入り、以降、導体線３０をスロット番号２５番、３０番、３７番、４２番、４９番、５４番、６１番、６６番、１番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装した後、スロット番号１番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号８番のスロット２１ｃに入り、スロット番号８番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号１番のスロット２１ｃに入り、以降、スロット番号６８番、６１番、５６番、４９番、４４番、３７番、３２番、２５番、２０番、１３番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装して、構成されている。
【００７２】
このＵ−Ｘ相巻線４３は、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｕ１−Ｘ１がスロット番号６番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｕ２−Ｘ２がスロット番号１３番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＵ−Ｘ相巻線４３は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００７３】
また、このＵ−Ｘ相巻線４３は、折り返し部において、スロット番号１番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号８番のスロット２１ｃに入り、スロット番号８番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号１番のスロット２１ｃに入るようにしている。これにより、Ｕ−Ｘ相巻線４３の周方向一側に波巻きに巻回している１ターンの巻線がＵ相巻線２６の周方向一側に波巻きに巻回している１ターンの巻線に相当し、Ｕ−Ｘ相巻線４３の周方向他側に波巻きに巻回している１ターンの巻線がＸ相巻線２３の周方向他側に波巻きに巻回している１ターンの巻線に相当する。つまり、Ｕ−Ｘ相巻線４３は、Ｕ相巻線２６の１ターンの巻線とＸ相巻線２３の１ターンの巻線とを結線（千鳥結線）した波巻き巻線である。
【００７４】
Ｘ−Ｕ相巻線４４は、リヤ側からスロット番号７番のスロット２１ｃに入り、スロット番号７番のスロット２１ｃのフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１４番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１４番のスロット２１ｃからリヤ側に延出し、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１９番のスロット２１ｃに入り、以降、導体線３０をスロット番号２６番、３１番、３８番、４３番、５０番、５５番、６２番、６７番、２番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装した後、スロット番号２番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号７番のスロット２１ｃに入り、スロット番号７番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号７２番のスロット２１ｃに入り、以降、スロット番号６７番、６０番、５５番、４８番、４３番、３６番、３１番、２４番、１９番、１２番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装して、構成されている。
【００７５】
このＸ−Ｕ相巻線４４は、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｘ１−Ｕ１がスロット番号７番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｘ２−Ｕ２がスロット番号１２番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＸ−Ｕ相巻線４４は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００７６】
また、このＸ−Ｕ相巻線４４は、折り返し部において、スロット番号２番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号７番のスロット２１ｃに入り、スロット番号７番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号７２番のスロット２１ｃに入るようにしている。これにより、Ｘ−Ｕ相巻線４４の周方向一側に波巻きに巻回している１ターンの巻線がＸ相巻線２３の周方向一側に波巻きに巻回している１ターンの巻線に相当し、Ｘ−Ｕ相巻線４４の周方向他側に波巻きに巻回している１ターンの巻線がＵ相巻線２６の周方向他側に波巻きに巻回している１ターンの巻線に相当する。つまり、Ｘ−Ｕ相巻線４４は、Ｘ相巻線２３の１ターンの巻線とＵ相巻線２６の１ターンの巻線とを結線（千鳥結線）した波巻き巻線である。
【００７７】
Ｖ−Ｙ相巻線４５は、リヤ側からスロット番号８番のスロット２１ｃに入り、スロット番号８番のスロット２１ｃのフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１５番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１５番のスロット２１ｃからリヤ側に延出し、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号２０番のスロット２１ｃに入り、以降、導体線３０をスロット番号２７番、３２番、３９番、４４番、５１番、５６番、６３番、６８番、３番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装した後、スロット番号３番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１０番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１０番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号３番のスロット２１ｃに入り、以降、スロット番号７０番、６３番、５８番、５１番、４６番、３９番、３４番、２７番、２２番、１５番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装して、構成されている。
【００７８】
このＶ−Ｙ相巻線４５は、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｖ１−Ｙ１がスロット番号８番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｖ２−Ｙ２がスロット番号１５番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＶ−Ｙ相巻線４５は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００７９】
また、このＶ−Ｙ相巻線４５は、折り返し部において、スロット番号３番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１０番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１０番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号３番のスロット２１ｃに入るようにしている。これにより、Ｖ−Ｙ相巻線４５の周方向一側に波巻きに巻回している１ターンの巻線がＶ相巻線２７の周方向一側に波巻きに巻回している１ターンの巻線に相当し、Ｖ−Ｙ相巻線４５の周方向他側に波巻きに巻回している１ターンの巻線がＹ相巻線２４の周方向他側に波巻きに巻回している１ターンの巻線に相当する。つまり、Ｖ−Ｙ相巻線４５は、Ｖ相巻線２７の１ターンの巻線とＹ相巻線２４の１ターンの巻線とを結線（千鳥結線）した波巻き巻線である。
【００８０】
Ｙ−Ｖ相巻線４６は、リヤ側からスロット番号９番のスロット２１ｃに入り、スロット番号９番のスロット２１ｃのフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１６番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１６番のスロット２１ｃからリヤ側に延出し、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号２１番のスロット２１ｃに入り、以降、導体線３０をスロット番号２６番、３３番、３８番、４５番、５０番、５７番、６２番、６９番、４番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装した後、スロット番号４番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号９番のスロット２１ｃに入り、スロット番号９番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号２番のスロット２１ｃに入り、以降、スロット番号６９番、６２番、５７番、５０番、４５番、３８番、３３番、２６番、２１番、１４番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装して、構成されている。
【００８１】
このＹ−Ｖ相巻線４６は、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｙ１−Ｖ１がスロット番号９番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｙ２−Ｖ２がスロット番号１４番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＹ−Ｖ相巻線４６は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００８２】
また、このＹ−Ｖ相巻線４６は、折り返し部において、スロット番号４番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号９番のスロット２１ｃに入り、スロット番号９番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号２番のスロット２１ｃに入るようにしている。これにより、Ｙ−Ｖ相巻線４６の周方向一側に波巻きに巻回している１ターンの巻線がＹ相巻線２４の周方向一側に波巻きに巻回している１ターンの巻線に相当し、Ｙ−Ｖ相巻線４６の周方向他側に波巻きに巻回している１ターンの巻線がＶ相巻線２７の周方向他側に波巻きに巻回している１ターンの巻線に相当する。つまり、Ｙ−Ｖ相巻線４６は、Ｙ相巻線２４の１ターンの巻線とＶ相巻線２７の１ターンの巻線とを結線（千鳥結線）した波巻き巻線である。
【００８３】
Ｗ−Ｚ相巻線４７は、リヤ側からスロット番号１０番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１０番のスロット２１ｃのフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１７番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１７番のスロット２１ｃからリヤ側に延出し、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号２２番のスロット２１ｃに入り、以降、導体線３０をスロット番号２９番、３４番、４１番、４６番、５３番、５８番、６５番、７０番、５番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装した後、スロット番号５番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１２番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１２番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号５番のスロット２１ｃに入り、以降、スロット番号７２番、６５番、６０番、５３番、４８番、４１番、３６番、２９番、２４番、１７番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装して、構成されている。
【００８４】
このＷ−Ｚ相巻線４７は、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｗ１−Ｚ１がスロット番号１０番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｗ２−Ｚ２がスロット番号１７番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＷ−Ｚ相巻線４７は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００８５】
また、このＷ−Ｚ相巻線４７は、折り返し部において、スロット番号５番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１２番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１２番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号５番のスロット２１ｃに入るようにしている。これにより、Ｗ−Ｚ相巻線４７の周方向一側に波巻きに巻回している１ターンの巻線がＷ相巻線２８の周方向一側に波巻きに巻回している１ターンの巻線に相当し、Ｗ−Ｚ相巻線４７の周方向他側に波巻きに巻回している１ターンの巻線がＺ相巻線２５の周方向他側に波巻きに巻回している１ターンの巻線に相当する。つまり、Ｗ−Ｚ相巻線４７は、Ｗ相巻線２８の１ターンの巻線とＺ相巻線２５の１ターンの巻線とを結線（千鳥結線）した波巻き巻線である。
【００８６】
Ｚ−Ｗ相巻線４８は、リヤ側からスロット番号１１番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１１番のスロット２１ｃのフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１８番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１８番のスロット２１ｃからリヤ側に延出し、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号２３番のスロット２１ｃに入り、以降、導体線３０をスロット番号２８番、３５番、４０番、４７番、５２番、５９番、６４番、７１番、６番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装した後、スロット番号６番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１１番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１１番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号４番のスロット２１ｃに入り、以降、スロット番号７１番、６４番、５９番、５２番、４７番、４０番、３５番、２８番、２３番、１６番のスロット２１ｃに順次入るように波巻きに導体線３０を巻装して、構成されている。
【００８７】
このＺ−Ｗ相巻線４８は、１本の導体線３０が５スロット離れたスロット２１ｃと７スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向一側に波巻きに１ターン巻かれ、折り返されて７スロット離れたスロット２１ｃと５スロット離れたスロット２１ｃとに交互に入るように周方向他側に波巻きに１ターン巻かれて構成されている。そして、巻き始め端Ｚ１−Ｗ１がスロット番号１１番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出され、巻き終わり端Ｚ２−Ｗ２がスロット番号１６番のスロット２１ｃからリヤ側に引き出されている。このＺ−Ｗ相巻線４８は、５π／６短節巻きと７π／６長節巻きとを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装された２ターンの波巻き巻線である。
【００８８】
また、このＺ−Ｗ相巻線４８は、折り返し部において、スロット番号６番のスロット２１ｃからリヤ側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１のリヤ側端面上を周方向一側に延びてスロット番号１１番のスロット２１ｃに入り、スロット番号１１番のスロット２１ｃからフロント側に延出し、固定子鉄心２１のフロント側端面上を周方向他側に延びてスロット番号４番のスロット２１ｃに入るようにしている。これにより、Ｚ−Ｗ相巻線４８の周方向一側に波巻きに巻回している１ターンの巻線がＺ相巻線２５の周方向一側に波巻きに巻回している１ターンの巻線に相当し、Ｚ−Ｗ相巻線４８の周方向他側に波巻きに巻回している１ターンの巻線がＷ相巻線２８の周方向他側に波巻きに巻回している１ターンの巻線に相当する。つまり、Ｚ−Ｗ相巻線４８は、Ｚ相巻線２５の１ターンの巻線とＷ相巻線２８の１ターンの巻線とを結線（千鳥結線）した波巻き巻線である。
【００８９】
このように構成された６つの相巻線は、Ｕ−Ｘ相巻線４３、Ｘ−Ｕ相巻線４４、Ｖ−Ｙ相巻線４５、Ｙ−Ｖ相巻線４６、Ｗ−Ｚ相巻線４７、Ｚ−Ｗ相巻線４８の順に周方向に１スロットピッチ（電気角でπ／６）ずれて、かつ径方向内側から外側にこの順に並んで、固定子鉄心２１に巻装されている。そして、スロット２１ｃから延出して５スロット離れたスロット２１ｃに入る導体線３０の部位、即ち渡り部が、固定子鉄心２１のリヤ側端面上に配列されてリヤ側コイルエンドを構成し、スロット２１ｃから延出して７スロット離れたスロット２１ｃに入る導体線３０の部位、即ち渡り部が、固定子鉄心２１のフロント側端面上に配列され、フロント側コイルエンドを構成する。
【００９０】
また、６つの相巻線は、スロット番号１番から１２番まで範囲（２磁極ピッチ分）で、導体線３０の波巻きの巻回方向を逆方向に変えて巻回されている。そして、導体線３０の巻回方向の折り返し部において、スロット番号１番のスロット２１ｃからリヤ側に延出してスロット番号８番のスロット２１ｃに入る導体線３０の部位、スロット番号３番のスロット２１ｃからリヤ側に延出してスロット番号１０番のスロット２１ｃに入る導体線３０の部位、およびスロット番号５番のスロット２１ｃからリヤ側に延出してスロット番号１２番のスロット２１ｃに入る導体線３０の部位の長さを長くし、渡り部の頂部の径方向位置を高くしている。これにより、図１２に示されるように、リヤ側コイルエンドにおける周方向に隣り合う導体線３０同士の干渉部は、略１磁極ピッチ分で２箇所となる。なお、リヤ側コイルエンドの他の領域では、略１磁極ピッチ分で５箇所となる。また、フロント側コイルエンドにおける周方向に隣り合う導体線３０同士の干渉部は、略１磁極ピッチ分で１０箇所である。
【００９１】
固定子巻線２２Ｂは、Ｘ−Ｕ相巻線４４、Ｙ−Ｖ相巻線４６、およびＺ−Ｗ相巻線４８の巻き終わり端Ｘ２−Ｕ２，Ｙ２−Ｖ２，Ｚ２−Ｗ２を結線して作製された第１三相交流巻線と、Ｕ−Ｘ相巻線４３、Ｖ−Ｙ相巻線４５、およびＷ−Ｚ相巻線４７の巻き終わり端Ｕ２−Ｘ２，Ｖ２−Ｙ２，Ｗ２−Ｚ２を結線して作製された第２三相交流巻線とから構成される。第１および第２三相交流巻線は、電気角でπ／６（３０度）の位相差を有し、それぞれ個別の整流器１５に接続されている。巻き始め端Ｘ１−Ｕ１，Ｙ１−Ｖ１，Ｚ１−Ｗ１，Ｕ１−Ｘ１，Ｖ１−Ｙ１，Ｗ１−Ｚ１が第１および第２三相交流巻線の口出し線となる。
【００９２】
この実施の形態３によれば、Ｕ−Ｘ相巻線４３、Ｘ−Ｕ相巻線４４、Ｖ−Ｙ相巻線４５、Ｙ−Ｖ相巻線４６、Ｗ−Ｚ相巻線４７およびＺ−Ｗ相巻線４８が、それぞれ、５π／６短節巻きと７π／６長節巻とを交互に繰り返して固定子鉄心２１に巻装されているので、高調波成分の中で優勢な第５次高調波成分と第７次高調波成分とを小さくでき、磁気騒音の増大を抑えることができる。
【００９３】
また、Ｕ−Ｘ相巻線４３、Ｘ−Ｕ相巻線４４、Ｖ−Ｙ相巻線４５、Ｙ−Ｖ相巻線４６、Ｗ−Ｚ相巻線４７およびＺ−Ｗ相巻線４８が、この順に、周方向に１スロット（電気角でπ／６）ずれて、かつ径方向内側から外側に並んで、固定子鉄心２１に巻装されている。さらに、巻線の折り返し部のリヤ側において、Ｕ−Ｘ相巻線４３、Ｖ−Ｙ相巻線４５およびＷ−Ｚ相巻線４７の導体線３０を７スロット離れたスロット２１ｃに入れ、Ｘ−Ｕ相巻線４４、Ｙ−Ｖ相巻線４６およびＺ−Ｗ相巻線４８の導体線３０を７スロット離れたスロット２１ｃに入れて、各相巻線を千鳥結線の波巻き巻線に構成している。そこで、リヤ側コイルエンドにおける周方向に隣り合う導体線３０同士の干渉部が、折り返し部の略１磁極ピッチ分で２箇所となり、残る領域の略１磁極ピッチ分で５箇所となる。
【００９４】
したがって、リヤ側コイルエンドにおける周方向に隣り合う導体線３０同士の干渉部の個数が少なくなるので、相間ショートの発生確率が著しく低減され、発電不良の発生が抑えられる。
また、リヤ側コイルエンドの径方向の膨らみが小さくなるので、リヤ側コイルエンドとリヤブラケットとの間の絶縁距離が確保されるとともに、車両用交流発電機の体格を小さくできる。
また、リヤ側コイルエンドの径方向の膨らみが小さくなるので、リヤ側コイルエンドの周方向における凹凸が少なくなり、凹凸に起因する風騒音を低減できる。
【００９５】
また、リヤ側コイルエンドにおける導体線３０同士の干渉部が、図１２に示されるように、リヤ側コイルエンドの頂部側に偏在しているので、エンジン振動による応力緩和が可能である。また、導体線３０同士の干渉部が周方向にほぼ均等に配置されているので、干渉部間で応力分散が可能となり、エンジン振動による相間ショートの発生が抑えられる。
さらに、固定子巻線２２Ｂの口出し線が、径方向の膨らみの小さいリヤ側コイルエンドから引き出されているので、口出し線をフロント側コイルエンドから引出す場合に比べて、コイルエンドの径方向の膨らみを小さくできる。
【００９６】
なお、上記各実施の形態では、車両用交流発電機について説明しているが、この発明は、車両用交流発電機に限らず、車両用電動機、車両用発電電動機などの車両用回転電機に適用しても、同様の効果を奏する。
また、上記各実施の形態では、第１および第２三相交流巻線の出力を別個の整流器により整流するものとしているが、第１および第２三相交流巻線を並列に接続し、その出力を１つの整流器により整流してもよい。
【符号の説明】
【００９７】
４  ハウジング、８  回転子、２０，２０Ａ，２０Ｂ  固定子、２１  固定子鉄心、２１ｃ  スロット、２２，２２Ａ，２２Ｂ  固定子巻線、２３  Ｘ相巻線、２４  Ｙ相巻線、２５  Ｚ相巻線、２６  Ｕ相巻線、２７  Ｖ相巻線、２８  Ｗ相巻線、３０  導体線、３２  第１渡り部、３３  第２渡り部、４３  Ｕ−Ｘ相巻線、４４  Ｘ−Ｕ相巻線、４５  Ｖ−Ｙ相巻線、４６  Ｙ−Ｖ相巻線、４７  Ｗ−Ｚ相巻線、４８  Ｚ−Ｗ相巻線。
【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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