專利名稱：具有抗沖擊和抗振動(dòng)的終端連接件的車輛交流發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及具有抗沖擊和抗振動(dòng)的終端連接件的車輛交流發(fā)電機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)說(shuō)明在車輛交流發(fā)電機(jī)中，由整流器將電樞線圈感應(yīng)產(chǎn)生的交流(AC)電壓整流為直流(DC)電壓。上述電樞線圈和整流器通過(guò)軟焊、焊接或采用固定在電樞線圈的引線(引出導(dǎo)線)上的終端接接線夾相連接。
美國(guó)專利No.5914546(SP-A-10-4646)公開(kāi)過(guò)一種具有翻邊在電樞線圈的引出導(dǎo)線上的終端接線夾的車輛交流發(fā)電機(jī)。每根引出導(dǎo)線具有圓形的橫截面，而終端接線夾則翻邊在多根引出導(dǎo)線上。因此，每根引出導(dǎo)線與終端接線夾之間的接觸面積不足。為了增大導(dǎo)電性，在沿引出導(dǎo)線的周圍的空間內(nèi)填充焊料或者說(shuō)硬釬料。
近年來(lái)，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的重量減輕而功率輸出增大。結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)大，這就使安裝交流發(fā)電機(jī)的空間的工作條件變得惡劣。另外，上述的焊料或者說(shuō)硬釬料會(huì)隨時(shí)間而退化，這也可能造成引出導(dǎo)線與終端接線夾之間的電連接不良。
使用終端接線夾需要在其卷邊部分內(nèi)具有能在引出導(dǎo)線周圍填充焊料或者說(shuō)硬釬料的空間。由于有了這種空間，引出導(dǎo)線在置入卷邊部分時(shí)可能并不處于翻邊的正確位置。在這種情況下，終端接線夾不能正確地翻邊在引出導(dǎo)線上，并且不能形成牢固的電連接。
為了解決上述問(wèn)題，可使引出導(dǎo)線在終端接線夾翻邊在它上面時(shí)發(fā)生變形而成為矩形的橫截面。通過(guò)使引出導(dǎo)線發(fā)生變形而成為矩形截面，可形成足夠的接觸面積。但是，在有振動(dòng)的場(chǎng)合下，由于變形區(qū)域受到應(yīng)力作用，可能使導(dǎo)線破裂。因此，上述替代方案不適合于實(shí)際應(yīng)用。
本發(fā)明概述因此，本發(fā)明的目的是提供一種即使在惡劣的安裝條件下也極少發(fā)生接觸失效的車輛交流發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明的車輛交流發(fā)電機(jī)具有一個(gè)定子、一個(gè)整流器和多個(gè)終端接線夾。上述定子具有一個(gè)定子鐵芯和一個(gè)纏繞在定子鐵芯上的電樞線圈。上述電樞線圈具有矩形的橫截面。整流器將電樞線圈感應(yīng)產(chǎn)生的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。終端接線夾具有一個(gè)卷邊部分和一個(gè)連接部分，卷邊部分用于翻邊電樞線圈的引線(引出導(dǎo)線)，上述連接部分通過(guò)螺釘與整流器的輸入端子相連接。
當(dāng)終端接線夾翻邊在引出導(dǎo)線上時(shí)，引出導(dǎo)線的相對(duì)表面與終端接線夾的卷邊部分形成面接觸。這樣就有足夠的接觸面積而引出導(dǎo)線的塑性變形又極小。這就減少了在惡劣的安裝條件下發(fā)生連接失效的可能性。這也可減少焊料或者說(shuō)硬釬料的用量。如果上述的卷邊部分設(shè)計(jì)合理而使引出導(dǎo)線與終端接線夾有更好的面接觸，也可不需用焊料或者說(shuō)硬釬料。
附圖簡(jiǎn)述從下面參看附圖所作的詳細(xì)說(shuō)明可以更明白本發(fā)明的上述的和其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的交流發(fā)電機(jī)的剖視圖；圖2是上述實(shí)施例的定子的局部平面圖；圖3是上述實(shí)施例的定子的局部透視圖；圖4是按照上述實(shí)施例的已翻邊有終端接線夾的引出導(dǎo)線的剖視圖；圖5是按照上述實(shí)施例的交流發(fā)電機(jī)的終端接線夾周圍的局部放大剖視圖；圖6是按照上述實(shí)施例已被改型的終端接線夾翻邊的引出導(dǎo)線的剖視圖；圖7是被一種改型的終端接線夾翻邊的引出導(dǎo)線的剖視圖；和圖8是具有圖7所示的引出導(dǎo)線和終端接線夾的交流發(fā)電機(jī)的剖視圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明下面參看


本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
參看圖1、交流發(fā)電機(jī)100具有一個(gè)機(jī)殼1、一個(gè)定子2、一個(gè)轉(zhuǎn)軸3、一個(gè)固定磁軛4、一個(gè)磁場(chǎng)線圈5、一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯6、一對(duì)軸承8和9、和一個(gè)整流器10。
定子2具有一個(gè)定子鐵芯21和一個(gè)纏繞在定子鐵芯21上的電樞線圈7。定子鐵芯21是由鋼片制成的，它固定在機(jī)殼1的圓筒形內(nèi)壁上。在定子鐵芯21的內(nèi)壁上設(shè)置有多個(gè)用于接納電樞線圈7的槽。
參看圖2和3，電樞線圈7由多個(gè)U形導(dǎo)體段70構(gòu)成，每個(gè)U形導(dǎo)體段70具有一對(duì)直線部分701和一個(gè)彎曲部分702。每個(gè)直線部分701插入定子鐵芯21的按預(yù)定節(jié)距設(shè)置的槽中的一個(gè)內(nèi)。導(dǎo)體段70的端部704沿圓周方向彎曲至規(guī)定位置，并與另一個(gè)導(dǎo)體段70的端部704相連接，從而構(gòu)成三相繞組。
引出導(dǎo)線73從定子2的彎曲部分的一側(cè)C見(jiàn)圖(右側(cè))平行于轉(zhuǎn)軸3伸出并與整流器10相連接。終端接線夾74翻邊在引出導(dǎo)線73的端部上。引出導(dǎo)線73的橫截面是矩形的(如圖4所示)。終端接線夾74翻邊在引出導(dǎo)線73上。
參看圖4和5，終端接線夾74具有卷邊部分741和連接部分742，該連接部分742用穿過(guò)墊片3102的螺釘3101固定在輸入端子24上。卷邊部分741則翻邊在引出導(dǎo)線73上。當(dāng)卷邊部分741完成卷邊后其橫截面形狀如圖4所示，該截面形狀是一個(gè)梯形，其上邊長(zhǎng)度大致與引出導(dǎo)線73的寬度相同，這就可使引出導(dǎo)線73在卷邊部分741內(nèi)正確定位。
上述的卷邊部分741具有底部741a和爪形部741b和741c。將爪形部741b和741c彎曲并對(duì)其施加一個(gè)沿圖4的垂直方向的力，從而使它們緊壓在引出導(dǎo)線73的上表面上，與此同時(shí)，底部741a也緊壓引出導(dǎo)線73的下表面。結(jié)果，爪形部741a和741b都與引出導(dǎo)線73的上表面相接觸，同時(shí)彼此連接在一起。
卷邊部分741和引出導(dǎo)線73分別具有梯形和矩形的橫截面，因此，由卷邊部分741與引出導(dǎo)線73組成的空間的橫截面是三角形的，該空間在圖4上的標(biāo)號(hào)為75。用焊料或者說(shuō)硬釬料填充上述的三角形空間75可以降低引出導(dǎo)線73與終端接線夾74之間的接觸電阻。
圖6示出一種改型的終端接線夾。在兩個(gè)爪形部741b與741c之間形成一個(gè)空隙743，在使爪形部741b和741c卷邊時(shí)，引出導(dǎo)線73發(fā)生塑性變形，其一部分被置入上述空隙74 內(nèi)，這就可減小引出導(dǎo)線73與終端接線夾74之間的空間尺寸，結(jié)果便可使它們之間的接觸電阻降低。另外，由于引出導(dǎo)線73的一部分置入空隙743內(nèi)，也可使引出導(dǎo)線73正確地定位在卷邊部分741內(nèi)，這就保證了穩(wěn)定的連接條件。
如圖2和3所示，U形導(dǎo)體段70構(gòu)成了前線圈端71和后線圈端72。各U形導(dǎo)體段70的直線部分701處于相對(duì)于定子鐵芯21的周圍的對(duì)角線位置，并且互相平行。結(jié)果，便沿徑向和軸向均勻地形成多條橫截面為菱形的空氣通道1000。在前線圈端部71內(nèi)，沿軸向伸出端部704，并彼此固定，這就在端部704之間形成徑向的空氣通道1001。每個(gè)導(dǎo)體段70沿徑向或軸向概不重疊。因此，所有導(dǎo)體段70均可在沿徑向或軸向進(jìn)行通風(fēng)時(shí)得到冷卻而流體阻力損失較小。
轉(zhuǎn)軸3分別通過(guò)軸承8和9支承在前端壁11和后端壁12上。在前端壁11的外面用螺帽將一個(gè)皮帶輪(未示出)固定。
固定磁軛4是一個(gè)包圍著轉(zhuǎn)軸3并用螺栓41將其固定在前端壁11上的圓筒形的軟鐵芯，沿其前端附近的外壁上環(huán)繞有一條凹槽。磁場(chǎng)線圈5環(huán)繞著固定磁軛4而纏繞在上述凹槽內(nèi)。
固定在轉(zhuǎn)軸3上的轉(zhuǎn)子鐵芯6與固定磁軛4一起形成磁場(chǎng)磁力線的磁路。轉(zhuǎn)子鐵芯6具有一對(duì)轉(zhuǎn)子磁軛61和62、多個(gè)第一爪極63和第二爪極64、和支承件65。轉(zhuǎn)子磁軛61和62安置成沿軸向互相靠近，并且固定在轉(zhuǎn)軸3上。爪極63和64與轉(zhuǎn)子磁軛62做成整體。支承件65是由非磁性材料制成的環(huán)圈，用來(lái)將第一和第二爪極63和64連成整體。
轉(zhuǎn)子磁軛61是圓筒形的軟鐵芯，其外壁與固定磁軛4的內(nèi)壁相對(duì)，二者之間有一個(gè)小的間隙。另一個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛62也是圓筒形的軟鐵芯，它由第一鐵芯部分621和第二鐵芯部分622兩部分構(gòu)成。第一鐵芯部分621位于固定磁軛4之內(nèi)，二者之間有一個(gè)小間隙。它的圓周面對(duì)著固定磁軛4的內(nèi)壁。第二鐵芯部分622位于第一鐵芯部分621的后面，它的直徑大于固定磁軛4的內(nèi)徑。
第一爪極63的每個(gè)爪從第二鐵芯部分622沿軸向伸出，好像這些爪就固定在轉(zhuǎn)子鐵芯62的外壁上一樣。這些沿圓周方向按恒定間距設(shè)置的爪被插入由定子鐵芯21的內(nèi)壁與磁場(chǎng)繞組5的外壁形成的爪極容納區(qū)內(nèi)。在轉(zhuǎn)子鐵芯62的頂部安裝一個(gè)可產(chǎn)生沿軸向和離心方向流動(dòng)的冷卻氣流的冷卻風(fēng)扇66。轉(zhuǎn)子鐵芯62的頂部位于相對(duì)于后線圈端部72更向內(nèi)的位置。
第二爪極64的每個(gè)爪設(shè)置在因定磁軛4的外面，二者之間留有一個(gè)小的間隙，其內(nèi)壁面對(duì)著固定磁圈4的外壁。上述的爪設(shè)置在沿圓周排列的第一爪極63之間并沿軸向延伸而插入爪極容納區(qū)內(nèi)。第二爪極按恒定間距沿圓周方向排列，它包括一個(gè)有效電極部分641和一個(gè)長(zhǎng)形部分642。
長(zhǎng)形部分642具有多個(gè)也起到磁場(chǎng)磁力線的磁路作用的翼片643，還具有一個(gè)將這些翼片643連接起來(lái)的管狀件。長(zhǎng)形部分位于固定磁軛4的外面，二者之間留有一個(gè)小間隙，且其內(nèi)壁面對(duì)著固定磁軛4的外壁。
機(jī)殼1具有排氣孔13和14和進(jìn)氣孔15。上述排氣孔13和14位于線圈端部71和72附近，進(jìn)氣孔15則位于后端壁12上。軸承8由與它部分地連接的后端表面固定在固定磁軛4的前端表面上。
整流器10由穿過(guò)機(jī)殼1的后壁12的螺栓30和螺帽31固定到機(jī)殼1上，它具有一組二極管(未示出)、正向冷卻片2200、反向冷卻片2300、絕緣子27和終端夾頭25。二極管對(duì)電樞線圈7的交流(AC)電壓輸出實(shí)行全波整流。在這些二極管中，正極二極管由正向冷卻片2200冷卻，而負(fù)極二極管則由反向冷卻片2300冷卻。絕緣子27由電絕緣材料制成。終端夾頭25夾住輸入端子24。
用螺栓30按順序(從后端壁12起)將反向冷卻片2300、中間絕緣子271、正向冷卻片2200、和終端夾頭25固定住，然后蓋上后蓋200，并用螺母31和墊片32固定螺栓30。
由絕緣樹(shù)脂制成的絕緣子27包括中間絕緣子271和引出導(dǎo)線的絕緣子272。大致為極狀的中間絕緣子271使正向冷卻片2200與反向冷卻片2300之間形成電絕緣。引出導(dǎo)線的絕緣子272是一個(gè)從中間絕緣子271的邊緣沿軸向向前伸出的管狀件，它插入機(jī)殼1上的一個(gè)通孔內(nèi)。當(dāng)通過(guò)引出導(dǎo)線的絕緣子272抽拉引出導(dǎo)線73時(shí)，導(dǎo)線73與機(jī)殼1是電絕緣的。
當(dāng)轉(zhuǎn)子鐵芯6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電樞線圈7便產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電壓對(duì)磁場(chǎng)繞組5供給勵(lì)磁電流。通過(guò)引出導(dǎo)線73將上述感應(yīng)電壓加到整流器10上，并轉(zhuǎn)換成直流(DC)電壓。
冷卻風(fēng)扇66隨轉(zhuǎn)子鐵芯6而轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生流過(guò)后蓋200與后端壁12之間的空間的冷卻氣流，或者說(shuō)通過(guò)后蓋200上的進(jìn)氣孔流過(guò)部件室S。然后，冷卻氣流通過(guò)進(jìn)氣孔15流入機(jī)殼1內(nèi)，并分叉成沿軸向和離心方向的兩股氣流。沿軸向流動(dòng)的冷卻氣流主要通過(guò)爪極63和64之間的空間流向固定磁軛4。冷卻氣流使線圈端部41降溫，然后通過(guò)排氣孔13排出到機(jī)殼1之外。沿離心方向流動(dòng)的冷卻氣流使線圈端部72降溫，然后通過(guò)排氣孔14排出到機(jī)殼1之外。
本發(fā)明的效果說(shuō)明如下終端接線夾74翻邊在引出導(dǎo)線73上，使引出導(dǎo)線73與終端接線夾74的表面互相接觸，因此，可形成足夠的接觸面積，而電樞線圈7的塑性變形較小。這就可減少在苛刻的安裝條件下產(chǎn)生的連接不良，也減少了用于增大導(dǎo)電性的焊料或者說(shuō)硬釬料的總量。
如果卷邊部分設(shè)計(jì)合理而具有良好的電連接，就可以不需要焊料或者說(shuō)硬釬料，這就降低了制造成本。但是，如圖4和6所示，最好在卷邊部分741與引出導(dǎo)線73之間形成空間75以便加入焊料或者說(shuō)硬釬料。由于焊料或者說(shuō)硬釬料改善了導(dǎo)電性，故在上述空間75內(nèi)加入焊料或者說(shuō)硬釬料可減少接觸電阻。這樣就可減少不良的連接。而且，引出導(dǎo)線73所需的用于填充焊料或者說(shuō)硬釬料的空間比公知的橫截面為圓形的引出導(dǎo)線要小，換言之，本發(fā)明的引出導(dǎo)線73所需要的焊料或者說(shuō)硬釬料的用量較少，因此可降低制造成本。
卷邊部分741具有底部741a和爪形部741b和741c，該爪形部741b和741c分雖位于底部741a的兩側(cè)。將爪形部741b和741c彎曲以使它們互相接觸。采用這種爪形部741b和741c，終端接線夾74可以牢牢地翻邊在引出導(dǎo)線73上。
電樞線圈7由U形導(dǎo)體段70構(gòu)成。在導(dǎo)體段70插入定子鐵芯21的槽內(nèi)之后，將各導(dǎo)體段70的一端互相連接起來(lái)便構(gòu)成三相繞組。因此，可在電樞線圈7插入定子鐵芯21之前將終端接線夾74卷邊。這就增大了設(shè)計(jì)制造工藝過(guò)程的靈活性。與普通的具有圓形截面的波形繞法繞圈相比，上述三相繞組的電阻可顯著減小，這就可減小焊料或者說(shuō)硬釬料的熱退化，并提高可靠性。
本發(fā)明不應(yīng)局限上面所述和圖中所示的實(shí)施例，而是可在不違背本發(fā)明精神的情況下按各種各樣的方法予以實(shí)施。
圖7和8所示的車輛交流發(fā)電機(jī)在其定子鐵21的外壁上設(shè)置有數(shù)目與槽相同的軸向排氣管210，為了使冷卻氣流順利流過(guò)軸向排氣管210，在比圖1所示的排氣孔13更靠前處設(shè)置一個(gè)排氣孔16。由冷卻風(fēng)扇66產(chǎn)生的冷卻氣流沿離心方向流動(dòng)，并使線圈端部72冷卻。然后，冷卻氣流沿軸向流動(dòng)，并通過(guò)軸向排出管210流到線圈端部71。在冷卻氣流沿徑向或者說(shuō)向前流過(guò)線圈端部71的同時(shí)冷卻了線圈端部71，然后通過(guò)排氣孔16排出機(jī)殼1之外。通過(guò)增大線圈端71周圍的冷卻氣流量，可使定子2更容易冷卻下來(lái)。
也可以不設(shè)置軸向排氣管210，而是在定子鐵芯21上沿軸向設(shè)置多個(gè)供氣流流過(guò)的孔。
本發(fā)明可應(yīng)用于具有電刷和隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的磁場(chǎng)繞組的車輛交流發(fā)電機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種車輛交流發(fā)電機(jī)(100)，它具有一個(gè)定子鐵芯(21)；一個(gè)纏繞在定子鐵芯(21)上并具有橫截面形狀大致為矩形的引出導(dǎo)線(73)的電樞線圈(7)；一個(gè)用于將電樞線圈(7)感應(yīng)產(chǎn)生的交流電壓整流為直流電壓的整流器(10)；一個(gè)具有一個(gè)專門翻邊在電樞線圈(7)的引出導(dǎo)線(73)上的卷邊部分(741)和一個(gè)固定在整流器(10)的輸入端子(24)上的連接部分(742)的終端接線夾(74)；其中，上述的引出導(dǎo)線(73)具有兩對(duì)相對(duì)的表面，其中的一對(duì)表面與終端接線夾(74)相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的車輛交流發(fā)電機(jī)(100)，其特征在于，上述另一對(duì)相對(duì)表面與終端接線夾(74)隔開(kāi)而形成導(dǎo)電的填料的空間(75)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的車輛交流發(fā)電機(jī)(100)，其特征在于，上述的卷邊部分(741)具有一個(gè)與引出導(dǎo)線(73)的相對(duì)表面之一相接觸的底部(741a)和從該底部(741a)之兩側(cè)伸出的爪形部(741b，741c)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的車輛交流發(fā)電機(jī)(100)，其特征在于，上述引出導(dǎo)線(73)的相對(duì)表面之一發(fā)生塑性變形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的車輛交流發(fā)電機(jī)(100)，其特征在于，上述爪形部(741b，741c)的端部彼此面對(duì)，它們之間有一間隙；和上述的發(fā)生塑性變形的導(dǎo)線(73)的該相對(duì)表面的一部分置于上述間隙內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的車輛交流發(fā)電機(jī)(100)，其特征在于，上述的置入引出導(dǎo)線(73)的空間的橫截面形狀大致為梯形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的車輛交流發(fā)電機(jī)(100)，其特征在于，上述的大致為梯形截面的空間的短底邊的長(zhǎng)度與引出導(dǎo)線(73)的跟該短底邊線接觸的橫截面部分的長(zhǎng)度大致相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2的車輛交流發(fā)電機(jī)(100)，其特征在于，上述的電樞線圈(7)由大致為U形導(dǎo)體段(70)構(gòu)成并具有矩形的橫截面；上述導(dǎo)體段(70)互相連接構(gòu)成多相繞組，并被置入定子鐵芯(21)的槽內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的車輛交流發(fā)電機(jī)(100，其特征在于，上述的相對(duì)表面基本上沿其整個(gè)表面積與終端接線夾的表面直接接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的車輛交流發(fā)電機(jī)(100)，其特征在于，上述的空間(75)內(nèi)充有導(dǎo)電的填料。
全文摘要
一種車輛交流發(fā)電機(jī)(100)具有一個(gè)電樞線圈(7)、一個(gè)整流器(10)、和一個(gè)終端接線夾(74)。電樞線圈(7)的橫截面大致為矩形。整流器(10)對(duì)電樞線圈(7)感應(yīng)產(chǎn)生的電壓進(jìn)行整流。終端接線夾(74)具有一個(gè)卷邊部分(741)和一個(gè)連接部分(742)，上述卷邊部分(741)翻邊在電樞線圈(7)的引出導(dǎo)線(73)上，上述連接部分(742)用螺釘固定在整流器(10)的輸入端子(24)上。終端接線夾(74)的卷邊部分(741)翻邊在引出導(dǎo)線(73)上使引出導(dǎo)線(73)的兩相對(duì)表面與終端接線夾(74)形成面接觸。
文檔編號(hào)H02K3/50GK1521917SQ0310199
公開(kāi)日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2003年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月30日
發(fā)明者村田中人, 丹良樹(shù), 松原慎一, 一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝