CN102082474B

CN102082474B - 车用交流发电机

Info

Publication number: CN102082474B
Application number: CN 201010174842
Authority: CN
Inventors: 今泽义郎; 西谷昌一郎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2030-04-29
Also published as: CN102082474A; JP4906909B2; JP2011115034A; KR20110060781A

Abstract

一种车用交流发电机，其不仅能确保引出导体与金属端子的接合部的接合片的熔化量，而且能使焊接时所产生的气体有效地逸出以抑制气泡的产生，从而提高接合部的耐振性，获得良好的可靠性。将引出导体(25)和金属端子(26)是将金属端子(26)的接合片(28b、28c)铆接固定成从两侧抱住引出导体(25)的端部的状态，对抱住引出导体(25)的端部的接合片(28b、28c)之间进行弧焊以接合成一体。而且，在接合片(28b、28c)的焊接区域周边的非焊接区域形成缺口，以露出引出导体(25)的一部分。

Description

车用交流发电机

技术领域

本发明涉及一种车用交流发电机，尤其涉及定子绕线的引出导体的末端处理。

背景技术

在现有的车用交流发电机中，设于金属端子的接合片被铆接固定成从两侧抱住引出导体的端部的状态，在以露出引出导体的一部分的形态设于接合片的前端侧的缺口附近对从两侧抱住的接合片之间进行弧焊，使定子绕线的引出导体与金属端子接合、固定(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利特开2001-231209号公报

然而，在现有的车用交流发电机中，由于在缺口附近对从两侧抱住引出导体的接合片之间进行弧焊，因此焊接时所产生的气体会从缺口逸出，抑制了气泡的产生，但焊接点内的接合片的容积减少，熔化量减少。藉此，存在引出导体与金属端子之间的接合强度降低、引出导体与金属端子之间的接合部的耐振性降低、无法确保长久的可靠性这样的不良情况。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而完成，其目的在于得到一种不仅确保引出导体与金属端子之间的接合部的接合片的熔化量、还使焊接时所产生的气体有效地逸出以抑制气泡的产生、提高接合部的耐振性、可靠性好的车用交流发电机。

本发明的车用交流发电机包括：转子，该转子能旋转地支承于支架；定子，该定子具有定子铁心和卷装于定子铁心的定子绕线，并以围绕上述转子的形态支承于上述支架；以及整流器，该整流器连接有与上述定子绕线的引出导体接合的金属端子，并对上述定子绕线中产生的交流电进行整流。此外，上述引出导体和上述金属端子使上述金属端子的接合片铆接固定成从两侧抱住上述引出导体的端部的状态，对抱住上述引出导体的端部的上述接合片之间进行弧焊以接合成一体，在上述接合片的焊接区域周边的非焊接区域形成缺口，以露出上述引出导体的一部分。

根据本发明，由于使金属端子的接合片铆接固定成从两侧抱住引出导体的端部的状态，对抱住引出导体的端部的接合片之间进行弧焊以接合成一体，因此使引出导体的端部与金属端子的接合部具有充分的拉伸强度，能抑制疲劳断裂的发生，能提高可靠性。

由于在接合片的焊接区域周边的非焊接区域形成缺口，以露出引出导体的一部分，因此焊接时伴随金属端子、引出导体所含的氧化物的还原而产生的水蒸汽不会残留在熔融导体内，而是从缺口逸出。藉此，抑制在熔融导体内产生气泡，从而能防止因气泡而引起的耐振性的降低、接合部的电阻增大。此外，焊接点内的接合片的面积增大，在焊接时，接合片的熔化量增多，接合强度得到提高。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的纵剖图。

图2是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的定子的立体图。

图3是说明本发明一实施方式的车用交流发电机的定子绕线的引出导体的末端处理的立体图。

(符号说明)

2前支架

3后支架

8转子

15整流器

20定子

21定子铁心

22定子绕线

25引出导体

26金属端子

28b、28c接合片

29缺口

A焊接区域

具体实施方式

以下，采用附图对本发明的车用交流发电机的定子的理想实施方式进行说明。

图1是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的纵剖图，图2是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的定子的立体图，图3是说明本发明一实施方式的车用交流发电机的定子绕线的引出导体的末端处理的立体图。

在图1中，车用交流发电机1包括：外壳4，该外壳由分别似碗形的铝制的前支架2和后支架3构成；轴6，该轴6通过轴承5a、5b自由旋转地支承于上述外壳4；皮带轮7，该皮带轮7固接于朝外壳4的前侧延伸的轴6的端部；转子8，该转子8固定于轴6并配设于外壳4内；定子20，该定子20以围绕转子8的形态固定于外壳4；一对滑环12，这一对滑环12固定于轴6的后侧，并向转子8供电；一对电刷13，这一对电刷13在各滑环12的表面滑动；电刷架14，该电刷架14收容这些电刷13；整流器15，该整流器15与定子20电连接，并将定子20上产生的交流转换为直流；电压调整器16，该电压调整器16安装于电刷架14，调整定子20上产生的交流电压的大小。

转子8包括：励磁线圈9，该励磁线圈9中流过励磁电流，产生磁束；磁极铁心10，该磁极铁心10设成覆盖励磁线圈9，通过它的磁束形成磁极；以及轴6，该轴6贯穿安装于磁极铁心10的轴心位置。风扇11通过焊接等固接于励磁铁心10的轴向两端面。

定子20包括：定子铁心21，该定子铁心21被前支架2和后支架3从轴向两侧夹持，在转子8的磁极铁心10的外周面之间确保均匀的间隙，配设成围绕磁极铁心10；以及定子绕线22，该定子绕线22卷装于定子铁心21。

接着，参照图2对定子20的结构进行说明。

定子铁心21具有：圆环状的铁心支持部21a；分别从铁心支持部21a的内周面朝径向内侧延伸、且沿周向以等角度间隔排列的T形铁心部21b；以及由铁心支持部21a与相邻的T形铁心部21b划定的槽21c。

构成定子绕线22的相绕线23是将一根导体线30从槽21c沿轴向一侧延伸，在定子铁心21的一端面上沿周向一侧延伸从而进入隔开了三个槽的槽21c，从该槽21c朝轴向另一侧延伸，在定子铁心21的另一端面上沿周向一侧延伸从而进入隔开了三个槽的槽21c，以这样的方式卷绕规定次成为波状绕线之后，将从槽20c沿轴向一侧延伸的导体线30，在定子铁心21的一端面上朝周向另一侧延伸从而进入隔开了三个槽的槽21c，从槽21c朝轴向另一侧延伸，在定子铁心21的另一端面上朝周向另一侧延伸从而进入隔开了三个槽的槽21c，以这样的方式卷绕规定次而形成分配绕线。

另外，在图2中，相绕线23只有一部分卷装于定子铁心21，但实际上，相绕线23分别卷装于由每隔三个槽的槽21c构成的槽群。即、三个相绕线23分别被卷装的槽21c一个槽一个槽错开地卷装于定子铁心21。

使与各相卷线23的卷绕开始对应的导体线30的端部接合成一体，构成中性点24。藉此，定子绕线22构成将三个相绕线23进行Y联接的三相交流绕线。此外，与各相绕线23的卷绕结束对应的导体线30的端部构成各相的引出导体25。而且，使金属端子26以电连接的状态固接于各引出导体25的前端部。在此，导体线30是将例如由聚酰亚胺酰胺树脂等高耐热性树脂形成的绝缘被膜32覆盖于截面呈矩形的铜线31制作而成的绝缘覆盖导体线。

如上所述构成的定子20被前支架2和后支架3从轴向两侧夹持定子铁心21，在其与转子8的磁极铁心10的外周面之间确保均匀的间隙而配设成围绕磁极铁心10。此外，将固接于引出导体25的前端部的金属端子26通过螺钉紧固于整流器15的电路板15a，定子绕线22与整流器15电连接。

如上所述构成的车用交流发电机1从电池(未图示)经由电刷13、滑环12向励磁线圈9供给励磁电流从而产生磁束。通过该磁束，使磁极铁心10的爪状磁极在周向上交替地磁化成N极和S极。

另一方面，发动机的旋转扭矩通过皮带(未图示)和皮带轮7传递到轴6，使转子8旋转。因此，向定子20的定子绕线22施加旋转磁场，定子绕线22中产生电动势。此外，在定子绕线22中产生的交流电动势不仅通过整流器整流成直流，而且通过电压调整器16调整其输出电压的大小，提供给电池、车载电负载。

接着，参照图3对定子绕线22的引出导体25的末端处理进行说明。

金属端子26具有：环形平板状的安装部27，该环形平板状的安装部27由铜、铜合金等制作而成；以及铆接部28，该铆接部28从安装部27朝径向外侧延伸。铆接部28具有：矩形平板状的基部28a，该矩形平板状的基部28a从安装部27朝矩形外侧延伸、具有规定的周向宽度；以及一对接合片28b、28c，这一对接合片28b、28c从基部28a的延伸端部朝与基部28a的延伸方向正交的方向延伸。一对接合片28b、28c形成为将在基部28a的延伸方向上具有规定宽度的矩形平板状的后端侧的角部切开的形状。藉此，当一对接合片28b、28c从两侧抱住露出的铜线31时，在接合片28b、28c之间的后端侧、即在与安装部27相反一侧露出铜线31的一部分。

除去引出导体25的端部的绝缘被膜32，露出铜线31。然后，引出导体25的端部将其断面朝向安装部27紧贴铆接部28，铆接固定成被接合片28b、28c从两侧抱住的状态。接着，对接合片28b、28c之间的前端侧实施例如TIG焊接等弧焊，将引出导体25的端部与金属端子26焊接、固定。图3中，箭头A表示焊接区域。此时，在从两侧抱住露出的铜线31的接合片28b、28c之间与安装部27相反的一侧，形成缺口29，露出铜线31的一部分。

在上述引出导体25的末端处理结构中，在将引出导体25的端部铆接固定成被接合片28b、28c从两侧抱住的状态之后，对接合片28b、28c之间进行弧焊。因此，引出导体25的端部与金属端子26的接合部具有充分的拉伸强度，能抑制疲劳断裂的发生，能提高可靠性。

缺口29形成于从两侧抱住引出导体25的端部的接合片28b、28c之间的后端侧。因此，焊接时伴随金属端子26、导体线30所含的氧化物的还原而产生的水蒸汽不会残留于熔融导体内，而从缺口29逸出。藉此，在熔融导体内抑制气泡的产生，能防止因气泡引起的耐振性的降低，并能防止接合部的电阻增大。此外，由于形成有缺口29，因此接合片28b、28c的容积相应减小。因此，在焊接时，使进入到接合片28b、28c的焊接区域A的热有效地传递到铜线31，从而使接合片28b、28c与铜线31同时熔融，提高接合强度，降低接合部的电阻。

对接合片28b、28c之间的前端侧进行弧焊。因此，位于金属端子26的后端侧位置的绝缘被膜32不易因受热而发生劣化，从而抑制引出导体25的耐蚀性的降低。

由于缺口29远离焊接区域A而形成，因此使焊接区域A、即焊接点内的接合片28b、28c的面积增大。因此，在焊接时，使接合片28b、28c的熔化量增多，提高接合强度。

另外，在上述实施方式中，缺口形成于接合片的后端侧，但缺口的形成位置不限定于接合片的后端侧，也可以形成于接合片的焊接区域周边的非焊接区域。

此外，在上述实施方式中，采用截面呈矩形的导体线，但导体线不限定于截面呈矩形的导体线，可以是截面呈圆形，也可以是采用截面呈圆形的导体线、并将端部塑性变形成截面呈矩形。

此外，在上述实施方式中，用一对接合片从两侧抱住一根导体线来进行焊接、固定，但根据绕线的结构，也可以用一对接合片抱住多根导体线来进行焊接、固定。

Claims

1.一种车用交流发电机，其特征在于，包括：

转子，该转子能旋转地支承于支架；

定子，该定子具有定子铁心和卷装于定子铁心的定子绕线，并以围绕上述转子的形态支承于所述支架；以及

整流器，该整流器连接有与所述定子绕线的引出导体接合的金属端子，并对所述定子绕线中产生的交流电进行整流，

所述引出导体和所述金属端子是将所述金属端子的接合片铆接固定成从两侧抱住所述引出导体的端部的状态，对抱住所述引出导体的端部的所述接合片之间进行弧焊以接合成一体化，

在所述接合片的焊接区域周边的非焊接区域形成缺口，以露出所述引出导体的一部分。

2.如权利要求1所述的车用交流发电机，其特征在于，所述引出导体和所述金属端子是对抱住所述引出导体的端部的所述接合片之间的前端侧进行弧焊以接合成一体化。