BR112016012324B1

BR112016012324B1 - Gerador do tipo magnético

Info

Publication number: BR112016012324B1
Application number: BR112016012324-7A
Authority: BR
Inventors: Seiichi Mizutani; Yuichi Mizumoto
Original assignee: Densotrim Co.,Ltd
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2022-04-19
Also published as: CN105900318B; BR112016012324A2; JP2015130785A; CN105900318A; WO2015083623A1; JP6165702B2; BR112016012324B8

Abstract

gerador do tipo magnético um gerador do tipo magnético (1) inclui um rotor suportado rotativamente (6) tendo uma pluralidade de ímãs (62), e um estator (10) tendo um núcleo (20) incluindo uma seção de enrolamento (50). pelo menos um da seção de enrolamento e do cabo de saída é formado de fio de alumínio. um membro de conexão intermediário (102) é disposto penetrando o núcleo em uma direção axial. uma porção dianteira (tb) e o cabo de saída da seção de enrolamento são conectados entre si por intermédio de um membro de conexão intermediário. a porção de conexão entre o membro de conexão intermediário e a porção de chumbo, e uma porção de conexão entre o membro de conexão intermediário e o cabo de saída são respectivamente posicionados em cada lado na direção axial do núcleo.

Description

[Campo Técnico]

[001] A presente invenção se refere a um gerador do tipo magnético montado em um veículo, tal como uma motocicleta, e em particular, se refere a um gerador do tipo magnético tendo um membro de conexão para conectar uma porção dianteira de uma bobina de gerador no gerador a um circuito elétrico fora do gerador.

[Técnica Anterior]

[002] Em geral, um veículo, tal como uma motocicleta, é equipado com um gerador para gerar energia elétrica por usar a rotação de um motor montado no veículo. Uma bateria é carregada com a energia elétrica gerada pelo gerador, e energia para um sistema elétrico do veículo é fornecida pela energia carregada.

[003] Um gerador do tipo magnético foi amplamente usado como o gerador. O gerador do tipo magnético é provido com um rotor tendo ímãs posicionados no interior de uma cobertura de manivela de um motor, e um estator posicionado no interior em uma direção radial do rotor. O estator inclui um núcleo tendo uma pluralidade de dentes, e uma bobina monofásica ou trifásica (bobina de gerador) é enrolada em torno da pluralidade de dentes. Uma extremidade de um eixo de manivela do motor é acoplada ao rotor. Por conseguinte, o rotor, isto é, os ímãs, giram conjuntamente com a rotação do motor, e uma corrente alternada monofásica ou trifásica é induzida na bobina por um campo magnético rotativo produzido pela rotação. Esta corrente induzida flui para um fio dianteiro de saída a partir de uma extremidade dianteira da bobina por intermédio de um terminal, e é fornecida para circuitos elétricos de um veículo.

[004] Como uma estrutura de conexão de um fio dianteiro de saída, aquelas expostas no Documento de Patente 1 e no Documento de Patente 2 são conhecidas. Nesses documentos, uma peça moldada feita de resina é inserida em uma direção axial de um núcleo de estator e fixada de forma a penetrar em ambos os lados na direção axial do núcleo de estator, isto é, ambos os lados em um lado do eixo de manivela e um lado da cobertura de manivela. Um furo para o ajuste por pressão de um terminal condutor é disposto na peça moldada em um estado de penetração através do mesmo. Por conseguinte, por ajuste por pressão, o terminal formado de ferro ou latão e chapeado com estanho no furo, porções de extremidade do terminal se projetam para fora a partir de ambos os lados do núcleo de estator. Então, um fio dianteiro a partir da bobina e um fio dianteiro de saída são conectados às porções de extremidade, respectivamente.

[005] Pela penetração do terminal em ambos os lados na direção axial do núcleo de estator e inserção e pela fixação do terminal ao núcleo de estator na direção axial, espaço de montagem de uma superfície de fixação do núcleo de estator pode ser economizado, bem como melhorar a facilidade de montagem da conexão dos fios dianteiros ao terminal. Como um resultado, é possível aumentar uma área de superfície de assento de montagem no lado do motor, assim um gerador do tipo magnético pode ser fixado estavelmente. Ainda, o grau de flexibilidade no esquema do terminal aumenta. Além disso, por redução de pontos de conexão no interior um espaço limitado, um espaço de um ponto de conexão é expandido, assim a capacidade de trabalho no momento da conexão é melhorada.

[Técnica Anterior] [Documento de Patente]

[006] [Documento de Patente 1] Publicação de Pedido de Patente Japonês Aberto à Inspeção Pública No. 2006-158181

[007] [Documento de Patente 2] Publicação de Pedido de Patente Japonês Aberto à Inspeção Pública No. 2008-131820

[Exposição da invenção] [Problemas a serem Solucionados pela Invenção]

[008] Em uma estrutura de conexão usando o terminal mencionado acima, um fio de cobre é usado em uma bobina de gerador, e o fio de cobre é também usado em um fio dianteiro de saída. Além disso, a conexão entre uma porção de extremidade no lado da cobertura de manivela do terminal e a porção dianteira da bobina de gerador é realizada por brasagem, e a conexão entre uma porção de extremidade no lado do eixo de manivela do terminal e o fio dianteiro de saída é também realizada por brasagem.

[009] Todavia, não somente o custo das partes se torna alto para a bobina de gerador feita de fio de cobre, mas ela é muito pesada, assim o gerador propriamente dito se torna pesado. Por conseguinte, embora o uso de fio de alumínio em lugar de fio de cobre possa ser considerado, o trabalho para conectar o fio de alumínio a um terminal feito de ferro, cobre, ou latão é acompanhado por grande dificuldade. Por exemplo, quando soldagem, é necessário usar a flux para o fio de alumínio a fim de remover uma película de óxido sobre a superfície do fio de alumínio, e é necessário usar brasagem ultrassônica para a brasagem. Quando o fundente para fio de alumínio é usado, lavagem depois da brasagem se torna necessária, assim o número do processo de operação aumenta. Uma vez que a brasagem ultrassônica demora um longo tempo, a eficiência de operação é reduzida significantemente. Em adição, uma vez que o ponto de fusão de uma solda para alumínio é 300 graus C ou superior, e é mais alto do que o ponto de fusão de componentes de resina na periferia, a fusão dos componentes de resina pode ocorrer.

[0010] A presente invenção foi concebida à luz dos problemas expostos acima e tem como seu objetivo o de prover um gerador do tipo magnético capaz de reduzir o peso de um gerador propriamente dito, capaz de facilitar a conexão entre um terminal e porções dianteiras de uma bobina de geração, e capaz de suprimir o aumento do custo de fabricação.

[Meios para Solucionar os Problemas]

[0011] Para atingir o objetivo acima, um gerador do tipo magnético da presente invenção inclui um rotor suportado rotativamente tendo uma pluralidade de ímãs dispostos em uma direção circunferencial, e um estator disposto com um interstício predeterminado entre o rotor e tendo um núcleo formado com uma seção de enrolamento. Uma saída de energia da seção de enrolamento é configurada para ser fornecida por intermédio de um cabo de saída. Pelo menos um da seção de enrolamento e do cabo de saída é formado de fio de alumínio, uma porção dianteira da seção de enrolamento e o cabo de saída são conectados entre si por intermédio de um membro de conexão intermediário disposto de forma a penetrar o núcleo em uma direção axial do núcleo. A porção de conexão entre o membro de conexão intermediário e a porção de chumbo, e uma porção de conexão entre o membro de conexão intermediário e o cabo de saída são respectivamente posicionados em cada lado na direção axial do núcleo.

[Efeitos da Invenção]

[0012] Assim, o gerador pode ter o peso diminuído, a conexão entre o terminal e as porções dianteiras da bobina de geração pode ser facilitada, e o custo de fabricação pode ser impedido de aumentar.

[Breve Descrição dos Desenhos]

[0013] A figura 1 mostra uma vista lateral de um gerador do tipo magnético de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção, quando visualizada a partir de uma direção axial de uma seta I mostrada na figura 2; a figura 2 mostra uma vista secional esquemática, tomada ao longo da linha II-II da figura 1; a figura 3 mostra uma vista lateral de uma placa laminada que constitui um estator do gerador do tipo magnético de acordo com a presente modalidade; a figura 4 mostra uma vista em perspectiva de um corpo dividido de bobina que forma uma bobina de uma estrutura dividida; a figura 5 mostra um diagrama de circuito elétrico de uma seção de enrolamento do estator; a figura 6 mostra uma vista secional parcial de um mecanismo de conexão para conectar porções dianteiras em um lado de bateria e em um lado da terra da seção de enrolamento equipada em um núcleo do estator; as figuras 7 (A) e (B) mostram uma vista lateral e uma vista plana, respectivamente, de um terminal usado para um mecanismo de conexão, de acordo com a primeira modalidade; a figura 8 mostra uma vista parcial em perspectiva descrevendo uma ranhura de guia para guiar a porção dianteira da seção de enrolamento, de acordo com a primeira modalidade; a figura 9 mostra uma vista parcial em perspectiva descrevendo uma relação de posição de conexão entre a porção dianteira da seção de enrolamento guiada pela ranhura de guia e o terminal, de acordo com a primeira modalidade; as figuras 10 (A) e (B) mostram vistas explicando modificações de aplicação de um agente protetor; a figura 11 mostra uma vista lateral de um gerador do tipo magnético da presente invenção de acordo com uma segunda modalidade; a figura 12 mostra uma vista secional esquemática, tomada ao longo da linha XII-XII da figura 11; a figura 13 mostra uma vista lateral de uma placa laminada que constitui um estator do gerador do tipo magnético de acordo com a presente modalidade; a figura 14 mostra uma vista em perspectiva de um corpo dividido de bobina que forma uma de uma bobina de uma estrutura dividida; as figuras 15 (A), (B), e (C) mostram uma vista lateral, uma vista plana e uma vista superior de um terminal usado para o mecanismo de conexão, respectivamente, de acordo com a segunda modalidade; a figura 16 mostra uma vista parcial em perspectiva descrevendo uma ranhura de guia para guiar a porção dianteira da seção de enrolamento de acordo com a segunda modalidade; a figura 17 mostra uma vista parcial em perspectiva descrevendo uma relação de posição de conexão entre a porção dianteira da seção de enrolamento guiada pela ranhura de guia e o terminal de acordo com a segunda modalidade; e a figura 18 mostra outra parcial vista em perspectiva descrevendo a relação de posição de conexão entre a porção dianteira da seção de enrolamento guiada pela ranhura de guia e o terminal de acordo com a segunda modalidade.

[Modo para Execução da Invenção]

[0014] Daqui em diante, modalidades preferidas de um gerador do tipo magnético e um mecanismo de conexão (estrutura) do mesmo de acordo com a presente invenção com referência aos desenhos anexos.

[Primeira Modalidade]

[0015] Uma visão geral de uma estrutura de um gerador do tipo magnético monofásico como uma máquina elétrica rotativa de acordo com uma primeira modalidade será descrita nas figuras 1 a 3.

[0016] Um gerador do tipo magnético 1 (daqui em diante, referido simplesmente como um gerador), é afixado próximo um motor de uma motocicleta, por exemplo, e gera energia elétrica por ser girado pela força de rotação do motor. Isto é, na presente modalidade, o gerador 1 é um gerador para a motocicleta. A energia elétrica gerada pelo gerador 1 é fornecida para um circuito elétrico do lado do veículo (não mostrado).

[0017] O gerador 1 inclui um estator (armadura) 10 e um rotor (corpo rotativo) 60. O estator 10 inclui um núcleo 20, uma bobina 30 e uma seção de enrolamento 50. O núcleo 20 é formado por laminação de uma delgada placa de metal de ferro, aço ou similar, por exemplo. O núcleo 20 tem um corpo de núcleo 21, substancialmente anular, (faça referência às figuras 2 e 3).

[0018] Deve ser notado que na seguinte descrição, uma direção pelo comprimento de um eixo geométrico central imaginário O do corpo de núcleo 21 (faça referência à figura 3) é referida como uma direção axial AX por conveniência de descrição. Ainda, uma direção estendendo-se radialmente ao longo de uma seção transversal perpendicular ao eixo geométrico central O em torno de seu eixo geométrico central O é referida como uma direção radial RA, e uma direção em torno de uma periferia do corpo de núcleo 21 é referida como uma direção circunferencial CR. Em um estado no qual o núcleo 20 é montado no gerador 1, a direção axial AX, a direção radial RA, e a direção circunferencial CR correspondem a uma direção axial, uma direção radial, e uma direção circunferencial do gerador 1, respectivamente. Daqui em diante, o núcleo 20 é descrito como sendo montado no gerador 1.

[0019] Diferentemente do corpo de núcleo anular 21 descrito acima, o núcleo 20 inclui uma pluralidade de dentes 22 estendendo-se a partir do corpo de núcleo 21 para um lado externo na direção radial RA (faça referência à figura 3). Na presente modalidade, os doze dentes 22 são dispostos a intervalos iguais na direção circunferencial do corpo de núcleo 21.

[0020] A bobina 30 é formada anularmente por uma resina, por exemplo, e tem uma estrutura dividida por ser dividida pela metade na direção axial. Dessas, um dos corpos divididos de bobina 30A da estrutura dividida é mostrado na figura 4. Em um estado no qual dois corpos divididos de bobina 30A, 30B (faça referência à figura 2) são afixados entre si, a bobina 30 tem um corpo de bobina anular 31, uma pluralidade de porções de isolamento 32 dispostas no lado externo na direção radial RA do corpo de bobina 31, uma porção de projeção substancialmente arqueada 100, que se projeta parcialmente a partir do corpo de bobina 31 na direção radial, e uma peça moldada 101, a qual será descrita posteriormente, que se projeta na direção axial, formada integralmente na porção de projeção 100. Na presente modalidade, as doze porções de isolamento 32 são dispostas a intervalos iguais na direção circunferencial CR do corpo de bobina 31.

[0021] A porção de projeção 100 é formada integralmente em um dos corpos divididos de bobina 30A, como mostrado na figura 4. A peça moldada 101 é formada se projetando na direção axial a partir de uma parte da porção de projeção 100. As placas de metal que formam o núcleo 20 mostrado na figura 2 são laminadas para formar um corpo laminado, e o corpo laminado é instalado de forma a ser ensanduichado pelo corpo dividido de bobina 30A e o outro corpo dividido de bobina 30B. Neste momento, um furo AN, o qual o a peça moldada 101 atravessa, é formado em cada placa de metal. Consequentemente, a peça moldada 101 está em um estado de penetração do núcleo 20 ao longo da direção axial. Deve ser notado que os dois corpos divididos de bobina 30A, 30B são feitos simétricos entre si, exceto que a peça moldada 101 é disposta somente em um dos corpos divididos de bobina 30A.

[0022] Daqui em diante, um estado no qual uma única bobina é constituída por instalação dos dois corpos divididos de bobina 30A, 30B será descrito.

[0023] O corpo de bobina 31 da bobina 30 é disposto em um lado (lado da cobertura de manivela) de uma das superfícies 23 na direção axial AX do núcleo 20 e em um lado (lado do eixo de manivela) de uma outra das superfícies 24 de forma a ensanduichar o núcleo 20 pelo corpo de bobina 31 voltado para o corpo de núcleo 21, e por cada uma da pluralidade das porções de isolamento 32, voltada para cada um da pluralidade de dentes 22, respectivamente.

[0024] Como mostrado na figura 1, cada seção de isolamento 32 tem uma primeira porção de cobertura 41, uma segunda porção de cobertura 42, e uma porção de conexão 43. A primeira porção de cobertura 41 é formada em um formato tabular de forma a se estender a partir do corpo de bobina 31 para fora na direção radial RA, e cobre um dos lados na direção circunferencial do corpo de núcleo 21 dos dentes 22. A segunda porção de cobertura 42 é formada no formato tabular e cobre um outro dos lados na direção circunferencial RA do corpo de núcleo 21 dos dentes 22. A porção de conexão 43 é uma porção de conexão conectando entre uma vizinhança de uma porção de extremidade 411 da primeira porção de cobertura 41 no lado do corpo de bobina 31 e uma vizinhança de uma porção de extremidade 421 da segunda porção de cobertura 42 no lado do corpo de bobina 31, e é moldada com resina para corresponder a um formato do núcleo 20.

[0025] Um batente tabular 44 estendendo-se em uma direção de plano paralela a uma direção axial do corpo de bobina 31 é formado em uma porção de extremidade 412 da primeira porção de cobertura 41 oposta ao corpo de bobina 31 e uma porção de extremidade 422 da segunda porção de cobertura 42 oposta ao corpo de bobina 31. Outro batente tabular 33 estendendo-se na direção de plano paralela ao eixo geométrico do corpo de bobina 31 é formado em uma vizinhança da parte de isolamento 32 do corpo de bobina 31.

[0026] A seção de enrolamento (bobina de gerador) 50 é formada por fio de alumínio, por exemplo, e é enrolada em torno das porções de isolamento 32 das duas bobinas 30. Na presente modalidade, um único fio de alumínio revestido com isolamento é enrolado em torno da pluralidade de porções de isolamento 32 por um predeterminado número de voltas para formar uma pluralidade de seções de enrolamento 50 em cada um dos dentes 22. O isolamento entre as seções de enrolamento 50 e os dentes 22 do núcleo 20 é assegurado pelas porções de isolamento 32. Ainda, na presente modalidade, a seção de enrolamento 50 é enrolada em torno da porção de isolamento 32, enquanto é puxada com uma tensão predeterminada. Consequentemente, a seção de enrolamento 50 pode ser enrolada apertadamente em torno da porção de isolamento 32. Aqui, o enrolamento da seção de enrolamento 50 é impedido de se deformar pelo batente 44 e pelo batente 33 da bobina 30.

[0027] Como mostrado na figura 2, o corpo de núcleo 21 do núcleo 20 é fixado a um lado interno de uma cobertura de motor 2 por um parafuso ou similar, por exemplo. Um ressalto 4 é afixado a uma porção de extremidade de um eixo de manivela 3 do motor (não mostrado). Por conseguinte, o ressalto 4 gira conjuntamente com o eixo de manivela 3 quando o motor está em operação.

[0028] Ainda, o rotor 60 é disposto no lado externo na direção radial RA do estator 10 com um interstício predeterminado no ínterim. O rotor 60 inclui uma porção cilíndrica 61 formando um formato anular na direção circunferencial CR, e uma porção de parede 64 que fecha uma abertura da porção cilíndrica 61 na direção axial AX. A porção cilíndrica 61 e a porção de parede 64 são formadas integralmente uma com a outra. O ressalto 4 é fixado à porção de parede 64. Uma pluralidade de ímãs (ímãs permanentes) 62 é disposta ao longo da direção circunferencial CR a intervalos angulares iguais em uma parede interna da porção cilíndrica 61. Na presente modalidade, um total de doze ímãs 62 é disposto de forma que seus polos magnéticos (polo N, polo S) se tornam opostos entre si alternadamente na direção radial RA. Como mostrado na figura 1, uma porção de projeção 63 é formada em uma parte de uma superfície periférica externa de uma porção cilíndrica 611.

[0029] A porção de parede 64 é fixada ao ressalto 4 de forma que a porção cilíndrica 61 do rotor 60 seja posicionada fora do núcleo 20 na direção radial RA. Assim, as porções de extremidade distais dos dentes 22 do núcleo 20 são posicionadas em oposição aos ímãs 62. O rotor 60 gira conjuntamente com o eixo de manivela 3 e o ressalto 4 quando o motor está em operação. Quando o rotor 60 gira, força eletromotriz induzida é produzida nas seções de enrolamento 50 enroladas em torno das porções de isolamento 32 que cobrem os dentes 22 voltados para os ímãs 62. Como um resultado, corrente é gerada nas seções de enrolamento 50. A corrente gerada nas seções de enrolamento 50 é fornecida para cargas elétricas, tais como uma bateria e um farol da motocicleta, por intermédio de um cabo de saída (feixe de fios) 5 que conecta as seções de enrolamento 50 e o circuito elétrico do lado do veículo (faça referência à figura 1). Assim, o gerador 1 da presente modalidade é um gerador do tipo de rotor externo.

[0030] Um sensor de rotação 70 é disposto no lado externo na direção radial RA do rotor 60 com um interstício predeterminado no ínterim. Um sensor de rotação 70 fornece um sinal que corresponde a uma posição rotacional da porção de projeção 63 quando o rotor 60 gira. O sinal é transmitido para uma unidade de controle eletrônica (não mostrada) (daqui em diante, referida como uma ECU) por intermédio de um feixe de fios 71. Assim, a ECU pode detectar uma posição rotacional do rotor 60, isto é, uma posição rotacional do eixo de manivela 3.

[0031] A seguir, no gerador 1, uma porção de conexão elétrica (meio de conexão) 90 entre uma porção de extremidade das seções de enrolamento 50 e um cabo de saída 5, à qual um mecanismo de conexão de acordo com a presente invenção é implementado será descrita.

[0032] Uma vez que o gerador 1 de acordo com a presente modalidade é um gerador de CA monofásico, as doze seções de enrolamento 50 enroladas em torno dos doze dentes são eletricamente conectadas diretamente entre si e são conectadas ao circuito elétrico do lado do veículo, como mostrado na figura 5. Por conseguinte, ambas as porções de extremidade do circuito em série das seções de enrolamento 50, isto é, porções dianteiras do início e final do enrolamento das doze seções de enrolamento 50, mais especificamente as porções dianteiras TB, TG são conectadas ao cabo de saída 5 e a um fio de terra G, respectivamente. O cabo de saída 5 é conectado ao circuito elétrico do lado do veículo, e o fio de terra G é conectado a um circuito de terra no veículo.

[0033] A porção de conexão 90 inclui uma estrutura para conectar as porções dianteiras TB, TG do lado da bateria e o lado de terra da pluralidade de seções de enrolamento 50 entre si, como mostrado nas figuras 1 e 2. A porção de conexão 90 é disposta de forma a penetrar ambos os lados do núcleo 20, isto é, predeterminadas posições da superfície do lado da cobertura de manivela 23 e a superfície do lado do eixo de manivela 24 na direção axial AX. Na presente modalidade, a posição de penetração é ajustada para a porção mais próxima às porções dianteiras TB, TG da pluralidade de seções de enrolamento 50.

[0034] Um estado de disposição específico da porção de conexão 90 é mostrado na figura 6. A porção de conexão 90 inclui a peça moldada feita de resina 101 (integralmente formada com o corpo dividido de bobina 30A) tendo um furo transpassante HL fixado ao núcleo 20 em um estado de penetração do núcleo 20 ao longo da direção axial AX, e um terminal 102, como um membro de conexão intermediário, pressionado para dentro do furo transpassante HL da peça moldada 101 e fixado ao furo transpassante HL, deixando ambas as porções de extremidade 122, 123 para o lado externo do núcleo 20. Entre as duas porções de extremidade 122, 123 do terminal 102, uma porção de extremidade 122 posicionada no lado da cobertura de manivela do motor é conectada à porção dianteira TB em um lado de saída da pluralidade de seções de enrolamento 50 por soldagem, e outra porção de extremidade 123 posicionada no lado do eixo de manivela é soldado ao cabo de saída feito de cobre 5 conectado à bateria B. Note que, na primeira modalidade, a porção dianteira TB no lado de saída é conectada ao terminal 102 por ser encurvada na direção axial AX do núcleo 20.

[0035] O cabo de saída 5 é puxado para um lado oposto ao núcleo 20 e conectado ao circuito elétrico do lado do veículo por intermédio de furos CH, CH' (faça referência às figuras 1, 3, 4) que penetram no núcleo 20 e ambas as porções de projeção 100 da bobina 30 (corpos divididos de bobina 30A, 30B).

[0036] A porção dianteira TG do lado de terra é conectada a um terminal de metal 104 para aterramento (faça referência à figura 5), e similarmente, este terminal 104 é impulsionado para dentro do núcleo 20 (não mostrado) por intermédio de furos AM, AM' (faça referência às figuras 3, 4) que penetram no núcleo 20 e no corpo dividido de bobina 30A. Assim, a porção dianteira TG é aterrada por intermédio do núcleo 20. Note que, a porção dianteira TG do lado de terra é similarmente encurvada na direção axial AX do núcleo 20 e é conectada ao terminal 104.

[0037] Como mostrado na figura 4, a peça moldada 101 é integralmente moldada com a porção de projeção 100 do corpo dividido de bobina 30A, e é fixada penetrando em uma predeterminada posição do núcleo 20. Como mostrado na figura 8, um furo transpassante HL é formado na peça moldada 101 ao longo de sua direção pelo comprimento. Ainda, uma projeção tubular 112A é formada sobre a superfície da porção de projeção 100 oposta à peça moldada 101. Esta projeção 112A funciona como uma restrição para impedir que a bobina se deforme. Ainda, um banco substancialmente circular 112B é formado em torno de uma porção de abertura OP onde o furo transpassante HL da porção de projeção 100 se abre, e uma ranhura de guia 112C é formada estendendo-se obliquamente na direção radial a partir de uma parte do banco 112B. A ranhura de guia 112C guia a porção dianteira TB do lado de saída das seções de enrolamento 50 descritas acima, e posiciona uma porção de extremidade distal das mesmas na porção de abertura OP. Note que a ranhura de guia 112C pode ser formada em um formato de furo.

[0038] Ainda, como mostrado nas figuras 7 (A) e (B), o terminal 102 é um membro formado por um material condutor alongado, substancialmente tabular, e inclui uma porção de corpo 121 e as porções de conexão 122, 123 formadas integralmente em ambas as extremidades da porção de corpo 121. Em uma das porções de conexão 122, uma porção de projeção 122A semicircular, quando visualizada a partir do lado, para soldagem, isto é, estendendo-se em uma direção ortogonal à direção axial AX do núcleo 20, é formada. Além disso, outra porção de conexão 123 é formada em uma porção de terminal bifurcada, como mostrado. Note que duas projeções 121A para a compressão e uma pluralidade de projeções 121B para fixação por mordedura na primeira (segunda) peça moldada 101 é formada nos lados da porção de corpo 121.

[0039] Por conseguinte, durante a inserção de uma extremidade da porção de conexão 123 do terminal 102 para dentro do furo transpassante HL da peça moldada 101, e por compressão das duas projeções 121A, a pluralidade de projeções 121B morde na porção de resina da peça moldada 101, e o terminal 102 é fixado. Isto é, a peça moldada 101 é inserida e fixada ao núcleo 20, e o terminal 102 é inserido e fixado no furo transpassante HL da peça moldada 101 em um estado no qual as porções de conexão 122, 123 nas duas extremidades são projetadas. Neste momento, em um lado de uma superfície 23 do núcleo 20, isto é, o lado da cobertura de manivela, uma das porções de conexão 122 está em um estado de ser projetada a partir da superfície 23 do núcleo 20.

[0040] Como descrito na figura 5, a pluralidade de seções de enrolamento 50 constitui o circuito em série, e forma as porções dianteiras TB, TG que são o início e o final do enrolamento nas extremidades opostas. Embora as porções dianteiras TB, TG sejam cobertas com revestimentos de isolamento, elas são feitas de alumínio, similar a um corpo de enrolamento. A porção dianteira TB é puxada a partir do grupo das seções de enrolamento 50, e, como mostrado na figura 9, ela é acomodada na ranhura de guia 112C formada na porção estendida 100 do núcleo 20 e é guiada. A seção de conexão 122 para a soldagem do terminal 102 é posicionada no furo transpassante HL. Por conseguinte, a extremidade distal da porção dianteira TB que foi guiada para a porção de projeção 122A da porção de conexão 122 é encurvada ao longo da direção axial AX, e as duas são conectadas por soldagem. A soldagem é, por exemplo, soldagem por resistência, e elas são soldadas entre si pelo calor de Joule devido à corrente concentrada sobre a porção de projeção 122A, e por uma pressão aplicada à porção de conexão 122 e à porção dianteira TB (faça referência à figura 6).

[0041] Como um material para o terminal 102, em vista da soldagem com o cabo de saída 5, metal diferente de alumínio, tal como ferro ou latão, é comumente usado. Neste caso, uma porção de soldagem torna-se um ponto de contato de metais dissimilares entre si, torna-se assim extremamente fácil a corrosão em um ambiente corrosivo. Por conseguinte, a porção soldada mencionada acima é revestida com um agente protetor para formar uma parte de proteção 130 a fim de impedir que corrosão ocorra e proporcionar proteção. Como o agente protetor, ou uma resina de epóxi ou uma resina de silicone é usada.

[0042] Note que, como mostrado na figura 6, o agente protetor, isto é, a parte de proteção 130, pode ser aplicado para cobrir a porção de conexão inteira, ou pode ser aplicado como mostrado nas figuras 10 (A) e (B). Isto é, o agente protetor pode ser aplicado de forma a cobrir um espaço entre a porção de projeção 122A e a porção dianteira TB (a figura 10 (A)), ou pode ser aplicado de forma a cobrir somente um lado superior da porção de projeção 122A incluindo a porção dianteira TB.

[0043] Assim, de acordo com o gerador do tipo magnético na presente modalidade, várias vantagens podem ser obtidas como segue.

[0044] Primeiro, uma vez que fio de alumínio é usado para o fio metálico para formar a pluralidade de seções de enrolamento 50 do estator (armadura) 10, é possível tornar leve o gerador propriamente dito, e o custo de partes pode ser reduzido grandemente em comparação com um caso de uso do fio de cobre.

[0045] Ainda, uma vez que a porção dianteira TB puxada a partir da pluralidade de seções de enrolamento 50 é feita de alumínio, é preferível que ela seja conectada ao terminal 102 por soldagem em lugar de brasagem.

[0046] Além disso, a peça moldada 101 é penetrada através do núcleo 20, e as duas porções de extremidade 122, 123 são separadas em qualquer lado do núcleo 20. Por conseguinte, é possível isolar porções soldadas e brasadas de ambas as porções de extremidade 122, 123 do terminal 102 umas das outras. Por conseguinte, em comparação com um caso no qual a disposição de tais porções soldadas e brasadas no lado de qualquer superfície do núcleo, uma área de trabalho mais larga para soldagem e brasagem pode ser garantida, e isto conduz a capacidade de trabalho melhorada.

[0047] Em adição, uma vez que as porções de soldagem e brasagem são isoladas entre si através do núcleo 20, as chances de que respingos adiram às porções de soldagem, ou danifique a porção de soldagem devido à operação de brasagem se tornam muito menores. Assim, a confiabilidade da conexão elétrica das porções de conexão aumenta. Isto significa que, quando da aplicação do agente protetor à porção de brasagem, é também quase que certamente evitado que o agente protetor seja aderido à porção de brasagem.

[0048] Ainda, quando da soldagem, como mostrado na figura 9, a porção dianteira TB que foi puxada a partir da ranhura de guia 112C é guiada por ser encurvada na direção axial AX. Por conseguinte, pela disposição da ranhura de guia 112C, espaços disponíveis para a colocação dos eletrodos EL1, EL2 para soldagem irão aumentar. Em adição, pela ranhura de guia 112C, a porção dianteira TB é mais firmemente fixada.

[0049] Além disso, a projeção tubular 112A é formada sobre a superfície da porção estendida 100 do corpo dividido de bobina 30A, oposta à peça moldada 101, isto é, entre a porção de extremidade do terminal 102 e as seções de enrolamento 50. Esta projeção 112A impede o espalhamento de aspersão ou salpicos, quando da soldagem, adira às seções de enrolamento 50 do estator 10.

[0050] Além disso, um banco substancialmente circular 112B é formado em torno da porção de abertura OP onde o terminal 102 é inserido e onde o furo transpassante HL da porção estendida 100 é aberto. Por conseguinte, quando da aplicação do agente protetor em uma porção de soldagem, o agente de proteção não fluirá em torno de, e permanecerá em, uma porção de soldagem.

[0051] Embora a porção dianteira TB da seção de enrolamento 50 seja conectada no lado da cobertura de manivela, e a conexão à bateria e à terra seja realizada no lado do eixo de manivela na modalidade acima, a relação posicional delas pode ser invertida. Isto é, uma porção de cabeça da peça moldada 101 pode ser posicionada no lado da outra superfície 24 do núcleo 20, e uma porção de cauda da peça moldada 101 pode ser posicionada em um lado das superfícies 23. De acordo com isto, uma orientação do terminal 102 é invertida. Assim, a grau de flexibilidade no projeto aumenta.

[0052] Em adição, nas modalidades descritas acima, a estrutura de conexão da porção dianteira TB para a saída da pluralidade de seções de enrolamento 50 pode também ser aplicada à porção dianteira TG do lado de terra.

[0053] Além disso, como mostrado na figura 1, embora um exemplo da disposição da porção de conexão 90 em uma linha central do dente seja mostrado na modalidade acima descrita, embora não mostrado em detalhe, a porção de conexão 90d pode ser disposta em uma linha central entre dentes contíguos.

[0054] Ainda, em outras modalidades da presente invenção, é também possível dispor o rotor no interior do estator. Neste caso, uma máquina elétrica rotativa pode ser usada como um gerador ou motor de um tipo de rotor interno. Além disso, em outra modalidade da presente invenção, uma máquina elétrica rotativa pode ser constituída de forma a fixar o rotor e girar o rotor em relação ao estator. Assim, a presente invenção não é limitada à modalidade acima; todavia, várias modificações são possíveis dentro do escopo da presente invenção.

[Segunda Modalidade]

[0055] A seguir, uma segunda modalidade da presente invenção será descrita com referência às figuras 11 a 18. Deve ser apreciado que componentes idênticos ou similares àqueles na primeira modalidade são designados com os mesmos números de referência e a descrição dos mesmos será omitida, e somente diferenças com relação à primeira modalidade serão descritas.

[0056] Embora um exemplo de aplicação de uma estrutura de conexão de uma porção dianteira da pluralidade de seções de enrolamento 50 somente à porção dianteira TB para a saída na primeira modalidade seja mostrado, a estrutura de conexão é também aplicada à porção dianteira TG do lado de terra da pluralidade de seções de enrolamento 50 na segunda modalidade, como mostrado na figura 11.

[0057] Ainda, embora um exemplo de conexão da porção dianteira TB das seções de enrolamento 50 no lado da cobertura de manivela seja mostrado na primeira modalidade, ela é conectada no lado do eixo de manivela na segunda modalidade, como mostrado na figura 12.

[0058] Ainda, uma vez que a estrutura de conexão é aplicada tanto à porção dianteira TB para a saída quanto à porção dianteira TG no lado de terra na segunda modalidade, duas peças moldadas 101 tendo furos passantes HL são dispostas na porção estendida 100 do corpo dividido de bobina 30A na direção axial AX do núcleo 20 com o furo CH' no ínterim, como mostrado na figura 14, e furos AN, AM penetrando as peças moldadas 101 são formados no núcleo 20, como mostrado na figura 13.

[0059] Além disso, um exemplo de encurvamento da porção dianteira TB no lado de saída na direção axial AX do núcleo 20 a ser conectado ao terminal 102 é mostrado na primeira modalidade, tanto na porção dianteira TB para a saída quanto na porção dianteira TG no lado de terra não são encurvadas na direção axial AX do núcleo 20, mas são estendidas em uma direção ortogonal à direção axial AX, isto é, são estendidas paralelas à porção de projeção 100 do corpo dividido de bobina 30A e conectadas aos terminais 102, 104 na segunda modalidade, como mostrado nas figuras 11, 12, 17 e 18.

[0060] Aqui, embora uma configuração do terminal 102 mostrado na segunda modalidade seja basicamente a mesma que a configuração do terminal 102 mostrado na primeira modalidade, uma porção de projeção 122A para soldagem, formada em uma da porção de conexão 122 se estende em um formato semicircular, quando visualizada a partir de acima, isto é, se estende na direção axial AX do núcleo 20. Note que a mesma configuração se aplica ao outro terminal 104.

[0061] Em adição, similarmente à primeira modalidade, a projeção tubular 112A e o banco substancialmente circular 112B são também formados em torno da porção de abertura OP da porção de conexão 90 na segunda modalidade. Embora a ranhura de guia 112C estendendo-se obliquamente a partir da parte do banco 112B na direção radial seja formada na primeira modalidade, uma vez que as porções dianteiras estão se estendendo paralelas à porção estendida 100 e conectadas aos terminais 102, 104 na segunda modalidade, outra porção de projeção 112D que se projeta na direção axial AX é disposta na porção de projeção 100 adjacente à projeção 112A, e por disposição da ranhura de guia 112C na outra porção de projeção 112D, posições radiais e axiais da porção de conexão da porção dianteira e do terminal são determinadas. Ainda, eletrodos de soldagem (não mostrados) são impedidos de entrarem em contato com o núcleo 20 ou a bobina 30 por essa outra projeção 112D.

[0062] Além disso, uma segunda projeção 112E é disposta adjacente à ranhura de guia 112C na segunda modalidade. A segunda projeção 112E pode ser usada como uma guia para puxar e encurvar a porção dianteira das seções de enrolamento 50, e pode também ser usada como uma guia de altura de um bocal de revestimento quando se aplica o agente protetor.

[0063] 1: Gerador do tipo magnético 10: Estator (armadura) 20: Núcleo 21: Corpo de núcleo 23: Uma das superfícies do núcleo em uma direção axial 24: Uma outra das superfícies do núcleo na direção axial 30: Bobina 50: Seção de enrolamento 60: Rotor (corpo rotativo) 90: Porção de conexão (meios de conexão) 101: Peça moldada 102: Terminal (membro de conexão intermediário) 112C: Ranhura de guia 122, 123: Porções de conexão HL: Furo transpassante TB, TG: Porções dianteiras G: Fio de terra

Claims

1. Gerador do tipo magnético (1) compreendendo: um rotor (60) suportado rotativamente tendo uma pluralidade de ímãs dispostos em uma direção circunferencial; e um estator (10) disposto com um interstício predeterminado entre o rotor e tendo um núcleo (20) formado com uma seção de enrolamento (50); em que, uma saída de energia da seção de enrolamento é configurada para ser fornecida por intermédio de um cabo de saída (5); e pelo menos um da seção de enrolamento (50) e do cabo de saída (5) é formado de fio de alumínio; caracterizado pelo fato de que: uma porção dianteira da seção de enrolamento (32) e do cabo de saída (5) são conectadas entre si por intermédio de um membro de conexão intermediário (102) formado de ferro ou liga de cobre disposto de forma a penetrar o núcleo em uma direção axial do núcleo; e o membro de conexão intermediário (102) tem uma porção projetada para soldar em uma extremidade e o fio de alumínio é soldado na porção projetada e tem uma porção de conexão na outra extremidade, onde outra parte da porção dianteira e do cabo de saída é soldada; uma porção de conexão (122) em que o membro de conexão intermediário e o fio de alumínio são soldados, e a porção de conexão (123) onde o membro de conexão intermediário (102) e o outro da porção dianteira e do cabo de saída são soldados são dispostas respectivamente de modo a se projetar em cada lado da direção axial do núcleo; e as duas porções da conexão (122, 123) são isoladas uma da outra em ambos os lados na direção axial do núcleo.

2. Gerador do tipo magnético de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, o membro de conexão intermediário (102) tem a porção de projeção formada em um formato semicircular capaz sendo soldado ao fio de alumínio; e a porção projeção é entendida na direção axial do núcleo ou uma direção ortogonal para a direção axial.

3. Gerador do tipo magnético de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, é provida uma peça moldada que tem um formato capaz de inserir o membro de conexão intermediário, e a peça moldada tem uma propriedade de isolamento elétrico; e a peça moldada penetra o núcleo ao longo da direção axial em um estado no qual o membro de conexão intermediário é inserido na peça moldada.

4. Gerador do tipo magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, a seção de enrolamento (50) é formada de fio de alumínio como um fio.

5. Gerador do tipo magnético de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que, o cabo de saída (5) é formado de um fio de cobre.

6. Gerador do tipo magnético de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que, o estator (10) tem uma bobina que retém o núcleo; a seção de enrolamento (50) é formada pelo fio de alumínio; e a bobina (30) tem uma ranhura de guia ou um furo de guia que guia uma porção de extremidade distal da porção dianteira do fio de alumínio constituindo a seção de enrolamento na direção para uma porção de extremidade do membro de conexão intermediário que é inserida na peça moldada.

7. Gerador do tipo magnético de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que, a bobina (30) tem uma projeção tubular entre a porção de extremidade do membro de conexão intermediário e a seção de enrolamento.

8. Gerador do tipo magnético de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que, a bobina (30) tem um banco substancialmente circular em torno de uma porção de abertura na qual o membro de conexão intermediário é inserido.

9. Gerador do tipo magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que, a bobina (30) tem uma porção de projeção se projetando na direção axial do núcleo, a porção de projeção é disposta adjacente à abertura na qual o membro de conexão intermediário é inserido, e a ranhura de guia ou o furo de guia é disposto na porção de projeção.

10. Gerador do tipo magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado pelo fato de que, a bobina (30) tem uma segunda projeção disposta adjacente à ranhura de guia ou ao furo de guia.

11. Gerador do tipo magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 10, caracterizado pelo fato de que, um agente protetor é aplicado a uma porção soldada entre o membro de conexão intermediário e o fio de alumínio.

12. Gerador do tipo magnético de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que, o agente protetor é uma resina de epóxi ou uma resina de silicone.

13. Gerador do tipo magnético de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, a peça moldada é formada integralmente com o núcleo.

14. Gerador do tipo magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que, o estator (10) inclui um núcleo anular e uma pluralidade de dentes estendendo-se a partir do núcleo na direção radial do núcleo; a seção de enrolamento (50) inclui uma pluralidade de bobinas enroladas em torno de cada um da pluralidade de dentes e são eletricamente conectadas entre si; e a porção dianteira é uma porção dianteira puxada a partir da pluralidade de bobinas.

15. Gerador do tipo magnético de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que, a pluralidade de bobinas é eletricamente conectada em série uma com a outra.