JP3770263B2 - Manufacturing method of rotating electrical machine - Google Patents
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Description
本発明は回転電機に関する。より詳しくは、回転電機の固定子の構造に関し、エンジンによって駆動される例えば車両用交流発電機に用いて好適である。 The present invention relates to a rotating electrical machine. More specifically, the present invention relates to the structure of a stator of a rotating electric machine, and is suitable for use in, for example, a vehicle AC generator driven by an engine.
近年、環境問題対策として車両のアイドル回転数の低下や、燃費向上のための軽量化や、車室空間確保のためのエンジンルームの狭小化に対し、エンジンによって駆動される発電機などの回転電機は、小型化、高出力化、高効率化を求められている。 In recent years, rotating electrical machines such as generators driven by the engine have been used to reduce the number of idle rotations of vehicles as a countermeasure to environmental problems, to reduce the weight to improve fuel efficiency, and to narrow the engine room to secure passenger compartment space. Therefore, there is a demand for miniaturization, high output, and high efficiency.
これに対し、WO98/54823には、複数の導体セグメントによって固定子巻線を形成し、異なるスロットの異なる層から延びだす導体セグメントの端部を接続することにより、高占積率、低抵抗な巻線を実現し、上記要求に対応した車両用交流発電機が示されている。 In contrast, in WO98 / 54823, a stator winding is formed by a plurality of conductor segments, and ends of conductor segments extending from different layers in different slots are connected to each other, thereby achieving a high space factor and low resistance. An automotive alternator that realizes windings and meets the above requirements is shown.
一方、車両エンジンによって駆動される車両用交流発電機は、エンジン本体にブラケットなどを介して直接取り付けられるので、エンジンからの振動が伝達されやすい。また、エンジンルーム内はカーシャンプーや塩水などの電解性の水溶液や異物の飛来があり、これらに耐えて性能を維持する必要がある。
従来、車両用交流発電機を含む回転電機の分野においては、巻線における所要の、絶縁性を維持するために、樹脂材料を巻線に含浸させる等の技術手段がとられている。しかしながら、大量の樹脂材料の付与は、材料費を大きくし、重量を増加させる。また、大量の樹脂材料の付与は、巻線の表面を覆って放熱に寄与する表面積を減少させる。さらに、銅などの巻線材料に大量の樹脂材料を付与することは、異種材料の使用量を増加させ、リサイクル性を悪化させることとなる。 2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of rotating electrical machines including vehicle AC generators, technical means such as impregnating a resin material into a winding have been taken in order to maintain the required insulation in the winding. However, application of a large amount of resin material increases material cost and weight. Moreover, application | coating of a large amount of resin materials reduces the surface area which covers the surface of a coil | winding and contributes to heat radiation. Furthermore, applying a large amount of resin material to a winding material such as copper increases the amount of different materials used and deteriorates recyclability.
本発明は、上記の問題点に鑑み、改良された回転電機を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an improved rotating electrical machine.
本発明は、固定子巻線に付与される絶縁樹脂材料の量を低減することを目的とする。 An object of this invention is to reduce the quantity of the insulating resin material provided to a stator winding.
本発明は、巻線からの放熱を可能としつつ、巻線の絶縁性を高めることを目的とする。 An object of this invention is to improve the insulation of a coil | winding, enabling the heat radiation from a coil | winding.
本発明は、巻線からの放熱を可能としつつ、巻線の耐振動性を改善することを目的とする。 An object of the present invention is to improve the vibration resistance of a winding while enabling heat dissipation from the winding.
本発明は、固定子巻線(31)が固定子鉄心(32)の一方の端部から軸方向に延びだして形成されたコイルエンド群(31a、31b)に複数の接合部(33e)を配置してなり、前記接合部(33e)を覆う第1絶縁樹脂(36)と、前記コイルエンド群(31a、31b)を覆う第2絶縁樹脂(37)とを備える回転電機の製造方法において、
前記コイルエンド群に薄く前記第2絶縁樹脂(37)を付着させ、
続いて、前記複数の接合部(33e)の近傍のみに厚く前記第1絶縁樹脂(36)を付着させることを特徴とする回転電機の製造方法を採用する。
In the present invention, a plurality of joints (33e) are formed on a coil end group (31a, 31b) formed by axially extending a stator winding (31) from one end of a stator core (32). In a method of manufacturing a rotating electrical machine, comprising: a first insulating resin (36) that covers the joint (33e) and a second insulating resin (37) that covers the coil end group (31a, 31b).
The second insulating resin (37) is thinly attached to the coil end group,
Then, the manufacturing method of the rotary electric machine characterized by attaching the said 1st insulating resin (36) thickly only to the vicinity of the said some junction part (33e) is employ | adopted.
前記第1絶縁樹脂(36)は前記複数の接合部(33e)を離間させた状態を保持しつつ、連接して配置されていることを特徴とする回転電機の製造方法を採用することができる。 The first insulating resin (36) may be connected to the first insulating resin (36) while maintaining a state where the plurality of joints (33e) are separated from each other. .
前記第2絶縁樹脂(37)は、前記固定子鉄心(32)のスロット内を通ることを特徴とする回転電機の製造方法を採用することができる。 The second insulating resin (37) can be used in a method of manufacturing a rotating electrical machine characterized by passing through a slot of the stator core (32).
前記第2絶縁樹脂が前記コイルエンド群の全体を覆うように前記第2絶縁樹脂を付着させることを特徴とする回転電機の製造方法を採用することができる。 It is possible to employ a method of manufacturing a rotating electrical machine in which the second insulating resin is adhered so that the second insulating resin covers the entire coil end group.
かかる発明によると、専ら接合部を保護する絶縁樹脂と、コイルエンド群全体としての剛性を高める絶縁樹脂とを使い分けるので、絶縁保護と機械的剛性の向上とを少ない量の樹脂材料によって実現することができる。 According to this invention, since the insulating resin that protects the joint exclusively and the insulating resin that increases the rigidity of the coil end group as a whole are selectively used, the insulation protection and the improvement of the mechanical rigidity can be realized with a small amount of resin material. Can do.
本発明の実施形態では、回転子と、前記回転子と対向配置された固定子鉄心、及びこの固定子鉄心に装備された固定子巻線を備える固定子と、前記回転子と固定子とを支持するフレームと、前記回転子を回転駆動するプ−リを前記フレ−ム外に有する回転電機において、前記回転子は、爪状磁極を有するポールコアと、前記ポールコアの回転軸方向の端面に設けられた送風ファンとを有し、前記固定子巻線は、前記固定子鉄心のスロットに収納される内部導体と、前記スロットから軸方向両側に露出するコイルエンドとを持つ複数の導体セグメントにより形成され、前記導体セグメントは、ターン部と、前記コイルエンドにおいて他の導体セグメントと交差する斜行部と、前記斜行部の先端の先端部とを有しており、前記コイルエンドは、前記ターン部が配置された第1コイルエンド群と、前記先端部を接合してなる接合部が配置された第2コイルエンドより成り、前記第2コイルエンドには、前記接合部を覆う円環状の樹脂部材と、前記斜行部の間を架橋するように付着した他の樹脂部材とを有することを特徴としている。 In an embodiment of the present invention, a rotor, a stator core disposed opposite to the rotor, a stator including a stator winding mounted on the stator core, and the rotor and the stator. In a rotating electrical machine having a frame to be supported and a pulley for rotationally driving the rotor outside the frame, the rotor is provided on a pole core having claw-shaped magnetic poles and an end surface of the pole core in the rotation axis direction. The stator winding is formed by a plurality of conductor segments having an inner conductor housed in a slot of the stator core and coil ends exposed on both sides in the axial direction from the slot. The conductor segment has a turn portion, a skew portion that intersects with another conductor segment at the coil end, and a tip portion at the tip of the skew portion, and the coil end has a front end. The first coil end group in which the turn portion is disposed and the second coil end in which a joint portion formed by joining the tip portions is disposed, and the second coil end has an annular shape covering the joint portion. It is characterized by having a resin member and another resin member adhered so as to bridge between the oblique portions.
これにより、第2コイルエンドの斜行部は互いに離間した状態で固着されているのでコイルエンド全体の剛性を高めることができ、振動を低減できる。よって、接合部の振動をおさえ、接合部を覆って円環状につながっている樹脂部材と共同で、接合部間の短絡を防止できる。 As a result, the skew portions of the second coil end are fixed in a state of being separated from each other, so that the rigidity of the entire coil end can be increased and vibration can be reduced. Therefore, the vibration of the joint portion can be suppressed, and a short circuit between the joint portions can be prevented in cooperation with the resin member that covers the joint portion and is connected in an annular shape.
実施形態では、前記第2コイルエンドがプ−リ側に配置されていることを特徴としている。これにより、電解液や異物が回転電機内部に取り込まれやすいプーリ側に、絶縁樹脂にて固定されたコイルエンドを配置しているので、耐環境性向上の効果をさらに高めることができる。 In the embodiment, the second coil end is arranged on the pulley side. Thereby, since the coil end fixed by the insulating resin is arranged on the pulley side where the electrolytic solution and foreign matter are easily taken into the rotary electric machine, the effect of improving the environmental resistance can be further enhanced.
実施形態では、前記第2コイルエンドの斜行部の樹脂部材密度は、径方向内側に向かうに従い密となることを特徴としている。これにより、冷却ファンによって回転電機内部に取り込まれた電解液や異物がコイルエンド内周壁に到達しても、これら侵入物の滞留を防ぎ、さらにコイルエンドの導体自体の皮膜の傷つきへの耐久性も向上させることができ、耐環境性を向上できる。 In the embodiment, the resin member density of the skew portion of the second coil end is characterized by becoming denser toward the inner side in the radial direction. As a result, even if the electrolyte or foreign matter taken into the rotating electrical machine by the cooling fan reaches the inner peripheral wall of the coil end, the intrusion of these intrusions is prevented and the durability against damage to the coating on the coil end conductor itself is prevented. The environmental resistance can be improved.
実施形態では、複数のU字型の導体セグメントを、それらの端部で接合して固定子巻線を形成してなる回転電機において、固定子鉄心の一方の端部に設けられ、前記U字型導体セグメントのターン部が配列された第1コイルエンド群と、固定子鉄心の他方の端部に設けられ、前記U字型導体セグメントの端部を接合してなる接合部が配列された第2コイルエンド群と、前記第1コイルエンド群をなす導体表面より、前記第2コイルエンド群をなす導体表面に厚く付着する絶縁樹脂とを備えることを特徴とする回転電機という技術的手段を採用することができる。 In the embodiment, in a rotating electrical machine formed by joining a plurality of U-shaped conductor segments at their ends to form a stator winding, the U-shaped conductor segment is provided at one end of the stator core, The first coil end group in which the turn portions of the type conductor segments are arranged, and the joint portion formed by joining the end portions of the U-shaped conductor segments are arranged at the other end portion of the stator core. Adopting technical means called a rotating electrical machine, comprising two coil end groups and an insulating resin that adheres thickly to the conductor surface forming the second coil end group from the conductor surface forming the first coil end group can do.
かかる構成によると、接合部が配列された第2コイルエンド群に、ターン部を配列した第1コイルエンド群より絶縁樹脂が厚く付着しているので、使用される絶縁樹脂の量を全体としては低減しながら、接合に起因して絶縁不良を起こし易い第2コイルエンド群を確実に保護することができる。 According to such a configuration, since the insulating resin is attached to the second coil end group in which the joint portions are arranged thicker than the first coil end group in which the turn portions are arranged, the amount of the insulating resin to be used as a whole While being reduced, it is possible to reliably protect the second coil end group that tends to cause insulation failure due to bonding.
なお、上記技術的手段に代えて、前記第2コイルエンド群に配列された前記接合部を覆う絶縁樹脂と、前記第2コイルエンド群をなす導体表面にのみ付着する他の絶縁樹脂とを備えるという技術的手段を採用してもよい。 Instead of the above technical means, an insulating resin that covers the joints arranged in the second coil end group and another insulating resin that adheres only to the conductor surface forming the second coil end group are provided. You may employ | adopt the technical means of.
かかる構成では、専ら接合部を保護するための絶縁樹脂に加えて、第2コイルエンド群にのみ、さらに他の絶縁樹脂が付着されるから、当該第2コイルエンド群を確実に保護することができる。 In such a configuration, in addition to the insulating resin for protecting the joint exclusively, another insulating resin is attached only to the second coil end group, so that the second coil end group can be reliably protected. it can.
なお、前記第1コイルエンド群には当該第1コイルエンド群の中をとおる冷却風通路が形成され、前記第2コイルエンド群をなす導体の間は前記絶縁樹脂により埋められているという技術的手段を採用してもよい。 The first coil end group is formed with a cooling air passage that passes through the first coil end group, and a conductor forming the second coil end group is filled with the insulating resin. Means may be employed.
かかる構成では、第1コイルエンド群においては高い放熱性を維持することができる。 With this configuration, high heat dissipation can be maintained in the first coil end group.
なお、前記第1コイルエンド群における斜行部の傾斜角は、前記第2コイルエンド群における斜行部の傾斜角より小さいという技術的手段を採用することができる。 In addition, the technical means that the inclination angle of the skew portion in the first coil end group is smaller than the inclination angle of the skew portion in the second coil end group can be adopted.
かかる構成においては、接合部を含む第2コイルエンド群の軸方向高さを抑えることができ、しかもそこに付与される絶縁樹脂が当該第2コイルエンド群を構成する導体間を架橋し易くなるので、少ない量の絶縁樹脂で当該第2コイルエンド群を確実に保護できる。 In such a configuration, the axial height of the second coil end group including the joint portion can be suppressed, and the insulating resin applied to the second coil end group can easily bridge between the conductors constituting the second coil end group. Therefore, the second coil end group can be reliably protected with a small amount of insulating resin.
実施形態では、複数の導体セグメントを、それらの端部で接合して固定子巻線を形成してなる回転電機において、前記固定子巻線が固定子鉄心の一方の端部から軸方向に延びだして形成されたコイルエンド群と、前記コイルエンド群に付着した絶縁樹脂であって、前記コイルエンド群の径方向内側において前記コイルエンド群の径方向外側よりも滑らかな表面を形成する絶縁樹脂とを備えることを特徴とする回転電機という技術的手段を採用することができる。 In an embodiment, in a rotating electrical machine in which a plurality of conductor segments are joined at their ends to form a stator winding, the stator winding extends in the axial direction from one end of the stator core. The coil end group thus formed and the insulating resin attached to the coil end group, the insulating resin forming a smoother surface on the radially inner side of the coil end group than on the radially outer side of the coil end group It is possible to employ a technical means called a rotating electrical machine characterized by comprising:
かかる構成によると、少ない絶縁樹脂の量でコイルエンド群の全体の剛性を高めて、当該コイルエンド群における絶縁不良を防止することができる。しかも、コイルエンド群の放熱に寄与する表面積を特にその径方向外側の表面によって確保することができる。 According to this configuration, it is possible to increase the overall rigidity of the coil end group with a small amount of insulating resin, and to prevent insulation failure in the coil end group. In addition, the surface area that contributes to the heat dissipation of the coil end group can be secured particularly by the radially outer surface.
なお、前記コイルエンド群には、前記導体セグメントを接合してなる複数の接合部が含まれており、前記絶縁樹脂は、前記接合部の近傍のみを覆う第1絶縁樹脂と、前記接合部を含む前記コイルエンド群の全体を覆う第2絶縁樹脂とを含むという構成を採用することができる。 The coil end group includes a plurality of joint portions formed by joining the conductor segments, and the insulating resin includes a first insulating resin that covers only the vicinity of the joint portions, and the joint portion. It is possible to employ a configuration including a second insulating resin that covers the entire coil end group.
かかる構成によると、専ら接合部を保護する絶縁樹脂と、コイルエンド群全体としての剛性を高める絶縁樹脂とを使い分けるので、絶縁保護と機械的剛性の向上とを少ない量の樹脂材料によって実現することができる。 According to such a configuration, the insulation resin that protects the joint portion and the insulation resin that increases the rigidity of the coil end group as a whole are selectively used, so that insulation protection and improvement in mechanical rigidity can be realized with a small amount of resin material. Can do.
なお、前記絶縁樹脂は、前記コイルエンド群の径方向外側に径方向内側より深い溝を形成するという技術的手段を採用することが望ましい。 The insulating resin preferably employs a technical means for forming a deeper groove on the radially outer side of the coil end group than on the radially inner side.
かかる構成では、コイルエンド群の径方向外側の表面によって放熱に寄与する表面積を確保することができる。 In such a configuration, a surface area contributing to heat radiation can be secured by the radially outer surface of the coil end group.
以下、この発明を適用した回転電機の実施形態を説明する。以下の実施形態では、本発明を車両用回転電機としての車両用交流発電機に適用した。 Embodiments of a rotating electrical machine to which the present invention is applied will be described below. In the following embodiments, the present invention is applied to a vehicular AC generator as a vehicular rotating electrical machine.
(第一実施形態)
(構成)図1から図4はこの発明の第一実施形態を示したものである。図1は車両用交流発電機の全体構成を示す断面図、図2は固定子巻線を形成する導体セグメントの斜視図、図3は固定子を内周側から見た平面図、図4は図3のIV−IV断面における部分断面図である。
(First embodiment)
(Structure) FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of an automotive alternator, FIG. 2 is a perspective view of a conductor segment forming a stator winding, FIG. 3 is a plan view of the stator as viewed from the inner periphery, and FIG. It is a fragmentary sectional view in the IV-IV cross section of FIG.
車両用交流発電機1は、エンジンからの回転力を受けるプーリ20を有する。プーリ20は、シャフト上に回転子2とともに固定されている。回転子2は、一対のポールコア71、72を組み合わせて構成されたランデル型鉄心と、界磁巻線8とを有する。さらに、回転子2の端部には、冷却ファンが設けられている。この実施形態では、一方の端面であるフロント側に冷却ファン11が設けられ、他方の端面であるリア側に冷却ファン12が設けられている。冷却ファン11は、遠心方向への送風と軸方向への送風とを行うブレードを有している。冷却ファン12は、遠心方向へのみ送風するブレードを有している。そして、冷却ファン12は、フレーム4に搭載された整流器5やレギュレータ回路等を冷却するために、冷却ファン11より大型のファンである。
The vehicle alternator 1 has a
さらに、シャフト上にはスリップリング9、10が設けられている。シャフトは、フレーム4に回転自在に支持されている。フレーム4には、回転子2の外周側に位置して固定子3が固定されている。
Further,
固定子3は、固定子巻線31と、この固定子巻線31が装備される複数のスロットを形成してなる積層鉄心である固定子鉄心32とを有する。
The
固定子鉄心32に形成された溝状のスロットの内壁面に沿ってシート状のインシュレータ34が配置されている。固定子巻線31は、扁平断面の銅線により構成されている。銅線は、表面が樹脂皮膜層により被覆されている。従って、スロット内においては銅線は、自らの皮膜と、インシュレータ34とによって、固定子鉄心32から電気的に絶縁されている。
A sheet-
固定子巻線31は、複数のU字状の導体セグメント33を所定の規則に則って配列し、これら複数の導体セグメント33の端部を所定の規則に則って電気的に接続することにより構成されている。この実施形態では、電気接続部は、溶接により形成される。この実施形態では、図2に模式的に図示するような、2本のU字状の導体セグメント33a、33bを基本ユニットとして、このユニットを複数配列することにより、固定子鉄心32上を1周回する一連の巻線を形成している。
The stator winding 31 is configured by arranging a plurality of
U字状の導体セグメント33は、薄い絶縁皮膜で覆われた銅線を曲げて形成されたターン部33cと、溶接によって接続された接合部33eとを有している。ターン部33cは、そこにつづく斜行部33dとともに第1コイルエンドをなす。複数の導体セグメント33の複数のターン部33cは、図1に図示されるリア側(反プーリ側)に規則的に配列して配置されて、第1コイルエンド群31aを形成する。接合部33eは、そこにつづく斜行部33fとともに第2コイルエンドをなす。複数の接合部33eは、図1に図示されるフロント側(プーリ側)に配置されて、第2コイルエンド群31bをなしている。
The
第1コイルエンド群31aにおける斜行部33dの、軸方向に対する傾斜角θ1は、第2コイルエンド群31bにおける斜行部33fの傾斜角θ2より小さくされている。この結果、複数の斜行部33dの間には、複数の斜行部33fの間より大きい間隔が形成される。これにより、軸方向に真っ直ぐに伸びる接合部33eを形成してもなお、第2コイルエンド31bの軸方向高さを抑えることができる。
The inclination angle θ1 of the
この実施形態では、第1コイルエンド群31aは、ターン部を主として配置して構成されている。また、第2コイルエンド群31bは、接合部を主として配置して構成されている。ただし、これらは基本ユニットのターン部と接合部とを主として配置したものである。第1コイルエンド群31aにも、部分的に接合部を配置することができる。例えば中性点接続を得るための接合部や、整流器5への接続を実現するための接合部である。また、第2コイルエンド群31bに、部分的にターン部を配置することができる。
In this embodiment, the first
第1コイルエンド群31aには、後述する第2絶縁樹脂と同じ樹脂材料よりなる薄い絶縁樹脂37が付着している。第1コイルエンド群31aに付着する薄い絶縁樹脂37は、この第1コイルエンド群31aを構成する複数の導体の表面を覆う程度に付着している。この結果、第1コイルエンド群31aの中には、第1コイルエンド群31aの中を、径方向内側から外側へ連通する冷却風の通路が形成されている。この絶縁樹脂37は、第1コイルエンド群31aの全体から固定子鉄心32の軸方向端部にわたる範囲に付与されている。そして、第1コイルエンド群31a内において径方向に隣接する導体の間に部分的に膜を張って、それらの間を連結して剛性を高めている。また、固定子鉄心32の端部において、固定子鉄心32と、インシュレータ34と導体セグメント33との間を架橋して、これらを接着している。
A thin insulating
接合部33eには、図3に図示されるように、第1絶縁樹脂としての厚い絶縁樹脂36が付着している。この絶縁樹脂36は、隣接する各々の接合部33eを離間させた状態を保持しつつ、第2コイルエンド31bの先端周辺を円環状に連接して配置されている。この絶縁樹脂36は、第2コイルエンド群31bの軸方向先端に、径方向に伸びる溝36aを形成するように粘度と量とが調節されて付与される。この溝36aは、放熱面積の維持に寄与する。厚い絶縁樹脂36は、比較的粘度が高い液状樹脂を付着させてそれを硬化させる工程、あるいは粉体樹脂を付着させそれを溶融させた後に硬化させる工程により形成できる。
As shown in FIG. 3, a thick insulating
さらに、第2コイルエンド31bには、第2絶縁樹脂としての薄い絶縁樹脂37が全体に付着している。第2コイルエンド31bは、その全体が、薄い絶縁樹脂37で覆われている。特に、図3に示すように、第2コイルエンド31bのうち、絶縁樹脂36に覆われていない導体としての斜行部33fは、絶縁樹脂37だけで覆われている。絶縁樹脂37は、第2コイルエンド群31bの固定子鉄心32寄りの根元部では、空間部37aを形成している。
Further, a thin insulating
絶縁樹脂37は、図4に示すように、第2コイルエンド群31bの内部にまで浸透して付着している。特に、径方向に関して多層に配置され、しかも周方向に関して整列している複数の斜行部33fの間にまで入り込んでいる。絶縁樹脂37は、複数の斜行部33fの間に、膜を張るようにして付着しており、複数の斜行部33fの間を架橋している。絶縁樹脂37は、第2コイルエンド群31b内において径方向に隣接する導体の間のほとんどすべてに入り込んでいる。絶縁樹脂37は、第2コイルエンド群31b内において周方向に隣接する導体の間にも入り込んで膜を張るように付着している。
As shown in FIG. 4, the insulating
この絶縁樹脂37は、比較的粘度が低い液状樹脂を付着させて、それを硬化させる工程により形成できる。絶縁樹脂37は、図4に示される程度の気泡状の空間37bや、溝37cが形成される程度に、粘度と量とが調節されて第2コイルエンド群31bに付与される。この絶縁樹脂37は、第2コイルエンド群31bの全体から固定子鉄心32の軸方向端部にわたる範囲に付与されている。そして、固定子鉄心32の端部において、固定子鉄心32と、インシュレータ34と導体セグメント33との間を架橋して、これらを接着している。
The insulating
複数の斜行部33fの間は、径方向内側ほど周方向の間隔が小さい。このため、絶縁樹脂37は、第2コイルエンド群31bの径方向内側では、導体としての斜行部33fの間を、径方向並びに周方向の両方に関してほぼ埋めている。絶縁樹脂37は、第2コイルエンド群31bの径方向外側では、複数の斜行部33fの間の間隔が比較的広いため、多くの空間37bを残して斜行部33fに付着している。特に、外層として最も外側に並ぶ複数の斜行部33fに対しては、それらの表面を覆っているが、それらの間に空間としての溝37cを残して付着している。
Between the plurality of
この結果、第2コイルエンド群31bは、外側が斜行部33fに対応した波状の表面を呈して広い表面積を提供し、内側が外側に比して滑らかな表面を呈する。すなわち、絶縁樹脂37が第2コイルエンド群31bにおいて呈する形状は、径方向内側より外側のほうが大きく波打った形状である。言い換えれば、径方向外側において径方向内側よりも多くの、しかも深い多数の溝37cを有している。さらに言い換えれば、絶縁樹脂37の密度は径方向内側のほうが外側よりも密である。また、絶縁樹脂37は、2つのコイルエンド群のうちの一方にのみ、多く、厚く付着している。この実施形態では、ターン部33cを含む第1コイルエンド群31aより、接合部33eを含む第2コイルエンド群31bに、多く、厚く付着している。絶縁樹脂37は、リア側よりフロント側のコイルエンドに多く厚く付着している。
As a result, the second
なお、上記実施形態は、図5及び図6に示す製造工程によって実現される。
図5は第1コイルエンド群31a、及び第2コイルエンド群31bの斜行部33d及び33fへの絶縁樹脂37の付着工程を示し、図6は接合部33eの絶縁樹脂36の付着工程を示している。
In addition, the said embodiment is implement | achieved by the manufacturing process shown in FIG.5 and FIG.6.
FIG. 5 shows a process of attaching the insulating
図5において、固定子3は第1コイルエンド群31aを上方に向けて固定子鉄心32の中心軸と同軸で周方向に回転する治具300によって、鉛直軸に対して一定の傾斜角Ψをもって保持されている。この傾斜角Ψは、図5に示す如く15°程度に設定することができる。これにより、整流器5に接続される出力線310の先端部に絶縁樹脂37が付着することを防ぐことができる。
In FIG. 5, the
絶縁樹脂37は、エポキシ樹脂を代表とする液状の熱硬化樹脂よりなり、回転する固定子3の上に固定設置されたディスペンサ301のノズル302から、第1コイルエンド群31aに向かって一定量滴下される。また、液状の絶縁樹脂37は低粘度に調整されている。
The insulating
その後、第2コイルエンド群31bが下方になるように固定子3を水平に置き、絶縁樹脂37の硬化温度の雰囲気下に所定時間置かれる。この間、絶縁樹脂37は固定子鉄心32のスロット内を通り、下方の第2コイルエンド群32bの斜行部33fに至り、硬化が完了する。
Thereafter, the
続いて、図6に示すように、硬化温度に熱せられた状態の固定子3は、第2コイルエンド群32bが下方になるように水平に置かれた状態で、エポキシ樹脂などを主成分とする粉体樹脂の槽302に接合部33eから接合根元付近まで浸漬させることにより、絶縁樹脂36を溶融固着させる。なお、粉体樹脂の槽302は、粉体内部に乾燥空気を送ることにより、浮遊させた状態とする流動浸漬槽とすることにより、絶縁樹脂36の厚さを均一化し、安定して絶縁膜を形成することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 6, the
(作用効果)車両用交流発電機1のプーリ20は、車両の走行用エンジンによって回転駆動される。回転子2の界磁巻線8には、スリップリング9、10を介して励磁電流が流され、ポールコア71、72にN極、S極の磁極が形成され、回転界磁が形成される。これにより、固定子巻線31に交流電圧が誘起され、この交流出力が整流器5によって整流されて、出力端子6から直流として出力される。
(Effect) The
ポールコア71、72に固定された冷却ファン11、12は、フレ−ム4の軸方向の開口部41から空気を内部へ取り込み、径方向の開口部42に向けて吹き出す。この冷却風により、両方のコイルエンドが冷却される。
The cooling
第2コイルエンド31bの斜行部33fが相互に固着されるので先端の接合部33eどうしの振動を押さえ、接合部33eの円環状絶縁樹脂36とあいまって、接合部33eの短絡をさらに確実に防止することができる。また、反プーリ側に比べてプーリ側は、発電機外部からの水溶液や固形の異物が、開口部41から冷却風と共に発電機内部へ取り込まれ易い。これら侵入異物は比較的小型で、しかも冷却ファン11によって第2コイルエンド群31bへ向けて運ばれるが、プーリ側の第2コイルエンド群31bの斜行部33eの内周には、絶縁樹脂37が導体としての斜行部33f表面およびそれらの間を埋めるように密に付着しているので、侵入異物の第2コイルエンド群31b内側での滞留が防がれる。さらに第2コイルエンド群31bの斜行部33fの導体自体の皮膜の損傷を防止し、耐久性も向上させることができる。よって、複数の斜行部33fにおける絶縁不良を防止できる。しかも、第2コイルエンド群31bには、第1コイルエンド群31aに比べて多くの樹脂が付着するが、その樹脂の量を、第2コイルエンド群31bの径方向外側に溝37cを形成する程度に制限しているので、放熱のための十分な表面積を確保することができる。特に、第1コイルエンド群31aにおける優れた放熱性によって固定子巻線全体では優れた放熱性が得られる。
Since the
(変形例)第一実施形態では、接合部33eを覆う絶縁樹脂36と斜行部33fを固着している絶縁樹脂37を別々に付着させたが、接合部33eを厚く覆うための粘度と、複数の斜行部33fの間への浸透性と、それら斜行部33f相互間並びに導体と固定子鉄心32との間の固着性とを併せ持つ絶縁樹脂を用いることができる。この場合、生産性を高めつつ、同様にコイルエンドの振動低減および耐環境性を向上することができる。
(Modification) In the first embodiment, the insulating
また、第1コイルエンド31aには、絶縁樹脂37を付着させない構成として、第2コイルエンド群31bにのみ絶縁樹脂37を付着させてもよい。この場合、図7に示すように、治具300′の回転中心を水平とし、第2コイルエンド群31bの斜行部33fの径方向上方から絶縁樹脂37を滴下すればよい。その後の工程は、第一実施形態と同様である。また、絶縁樹脂36の付着工程は、粉体樹脂の槽ではなく、液状樹脂の槽を用い、所定深さまで固定子3の第2コイルエンド群31bを浸漬させてもよい。
In addition, the insulating
また、第一実施形態では、スロット内には径方向に4層の導体を配置するべく、図2のような導体セグメント33を用いたが、これを一重のU字型セグメントで構成してもよい。一重のU字型セグメントは、スロット内において2層の導体を提供し、図4と同じ断面においては2層の斜行部の配置を提供する。かかる構成は、要求される性能に適合するように選定することができる。
In the first embodiment, the
また、車両用交流発電機に限らず、同様の空冷構造を持つ車両用あるいは汎用の回転電機に本発明は適用することができる。例えば、電動機に適用することができる。 Further, the present invention can be applied not only to a vehicle AC generator but also to a vehicle or general-purpose rotating electrical machine having a similar air cooling structure. For example, it can be applied to an electric motor.
1 車両用交流発電機
2 回転子
3 固定子
31 固定子巻線
32 固定子鉄心
33 導体セグメント
34 インシュレータ
4 フレ−ム
41、42 開口部
11、12 冷却ファン
20 プーリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC generator for
Claims (4)
前記第1コイルエンド群に薄く前記第2絶縁樹脂(37)を付着させ、
続いて、前記第2コイルエンド群の複数の接合部(33e)の近傍のみに厚く前記第1絶縁樹脂(36)を付着させることを特徴とする車両用交流発電機の固定子の製造方法。 The first coil end group (31a) formed with a turn portion formed by the stator winding (31) extending in the axial direction from one end portion of the stator core (32) is joined to the tip portion. a plurality of joints made Te (33e) is from the second coil end group disposed (31b), the joint between the first insulating resin covering the (33e) (36), said first coil end group (31a In the method of manufacturing a stator for a vehicle alternator comprising a second insulating resin (37) covering
Thinly attaching the second insulating resin (37) to the first coil end group;
Subsequently, the first insulating resin (36) is thickly attached only in the vicinity of the plurality of joint portions (33e) of the second coil end group, and the method of manufacturing a stator for an automotive alternator is characterized.
前記第1絶縁樹脂(36)は前記複数の接合部(33e)を離間させた状態を保持しつつ、連接して配置されていることを特徴とする車両用交流発電機の固定子の製造方法。 In the manufacturing method of the stator of the alternator for vehicles according to claim 1,
While the first insulating resin (36) holds state of being spaced plurality of joints to (33e), a manufacturing method of that stator of the automotive alternator according to claim which are arranged to be connected .
前記第2絶縁樹脂(37)は、前記固定子鉄心(32)のスロット内を通ることを特徴とする車両用交流発電機の固定子の製造方法。 In the manufacturing method of the stator of the alternator for vehicles according to claim 1 or 2,
The second insulating resin (37) passes through the slot of the stator core (32), and the method of manufacturing a stator for a vehicle AC generator .
前記第2絶縁樹脂が前記コイルエンド群の全体を覆うように前記第2絶縁樹脂を付着させることを特徴とする車両用交流発電機の固定子の製造方法。
In the manufacturing method of the stator of the alternator for vehicles according to claim 3,
A method of manufacturing a stator for an automotive alternator , wherein the second insulating resin is adhered so that the second insulating resin covers the entire coil end group.
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