[发明专利]旋转电机

说明书

旋转电机(1)具备：转子(60)，被可旋转地支承；定子(10)，其与该转子(60)之间隔着规定距离的间隙配置，且具有铁心(20)；以及线圈架(30)，安装在铁心(20)上；其中，铁心(20)具备朝径方向(RA)外侧延伸的多个齿(22)；齿(22)与线圈架(30)的绝缘部(32)一起构成卷绕部(80)，在卷绕部(80)上卷绕铝线(81)构成绕组部(50)；卷绕部(80)的宽度构成为，从铝线(81)的卷绕起点(S)至卷绕终点(E)向绕组行进方向逐渐扩大。

技术领域

本发明涉及搭载于二轮车等的车辆上的磁铁式发电机等的旋转电机。

背景技术

通常，二轮车等的车辆具备发电机，该发电机利用搭载于该车辆的发动机的旋转进行发电。通过该发电机的发电电力对蓄电池进行充电，通过该充电电力提供车辆的电气系统的电力。

作为该发电机，大多采用作为旋转电机的所谓的磁铁式发电机。该磁铁式发电机具备配置在发动机的曲柄盖内部的带磁铁的转子(旋转体)、以及配置在该转子的径方向内侧的定子(固定体)。定子具备铁心，该铁心具有多个齿，在安装于该多个齿的部分的线圈架的绝缘部上卷绕安装导线(铜线)，从而形成有单相或者三相的绕组部(发电线圈)。

转子结合在发动机的曲柄轴的一端，在发动机旋转的同时，转子即磁铁旋转，通过由该旋转产生的旋转磁场，在绕组部感应产生单相或者三相的交流电流。该感应电流从绕组部的引出端流向输出用引线，并供给到车辆的电气电路。

在发电机等的旋转电机中，为了实现其小型化、轻量化，以将导线(铜线)尽可能高密度地配置在定子的齿上的方式，使导线(铜线)更准确地整齐卷绕，以提高导线(铜线)的绕组占有面积比率，从而缩小定子的外径。

作为这种提高绕组占有面积比率的方法，例如如专利文献1中记载的那样，例如使用卷线机对导线(铜线)施加比较高的张力将其卷绕到定子的齿上，以使其贴合齿的形状，从而使定子的线圈的外径小径化。

然而，在导线(铜线)的集中绕组的情况下，虽然会在定子的齿上形成多个绕组层，但是，当第一层的绕组未整齐卷绕时，第二层的绕组不会贴合于第一层，其结果是线圈的加工质量严重参差不齐。如上所述，为了整齐地卷绕第一层的绕组，需要对导线(铜线)施加张力，增大其与线圈架的绝缘部之间的摩擦，以进行固定。即，通过由卷线机产生的导线(铜线)的拉伸力来增大导线(铜线)的齿紧固力，从而不使已经卷绕的绕组部分向绕组行进方向(例如，如果是第一层的话，则是向径方向外侧)移动。

另一方面，由导线(铜线)构成的发电线圈不仅部件成本高，而且非常重，因此会导致发电机自身变重。因此，近年来采用铝线代替该导线(铜线)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-94632号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

图11中示出了以往的绕组部的放大剖视图。

铝线A比导线(铜线)的拉伸强度低，当施加张力并向齿T进行卷绕时，有可能会被该张力拉长或发生断裂。因此，需要以比导线(铜线)更低的张力来卷绕铝线A，其结果是，与导线(铜线)相比，铝线A与线圈架的绝缘部B之间的摩擦不够充分，如图11所示，由卷线机产生的铝线A的拉伸力F变得比铝线A的齿紧固力D小，在第一层的绕组中容易发生错乱(松缓、错位)Z。另外，由于在第一层的绕组中发生错乱，会导致第二层以后的绕组也发生错乱，进而导致线圈的加工质量严重参差不齐。

另外，与导线(铜线)相比，铝线的电阻率较大，因此，为了获得与导线(铜线)相同的输出功率，需要使用线径比导线(铜线)粗的铝线，但是，当使用较粗的铝线并在该绕组中出现错乱时，定子的外径有可能无法收束到与使用导线(铜线)时相同的尺寸内。