CN102460907A - 车辆用交流发电机的定子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用交流发电机的定子及其制造方法。在车辆用交流发电机中，通过层叠薄钢板来形成定子铁心(42)，该定子铁心(42)具备容纳定子线圈的多个槽部(43)、以及限定邻接槽部的齿部(44)，将定子线圈(41)装载到槽部来构成定子(4)，并对定子铁心(42)的、至少面向转子(3)的内径端面部位的各齿(44)叠层之间填充清漆(45)，并且对内径端面部位的齿表面涂布环氧类树脂清漆(46)来形成防锈皮膜。

Description

车辆用交流发电机的定子及其制造方法

技术领域

本发明涉及装载在车辆等上的车辆用交流发电机的定子及其制造方法。

背景技术

以往用于车辆用交流发电机的定子会在由具备齿部和槽部的多个层叠铁心所形成的定子铁心中，在齿部的面向转子的面上形成由绝缘树脂形成的电沉积涂布膜(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1中公开了以下内容：能够形成在层叠板间隙也具有足够膜厚的均匀的连续被膜，而用毛刷浸渍涂布或喷涂所形成的被膜是不够的。

此外，作为其它现有示例，例如在专利文献2中公开了以下内容：在定子铁心内径方向上使带状体之间没有高低差，避免露出带状体的边缘，从而能够进行均匀的用于防锈的涂布，且能防止因在转子和定子之间生锈而发生旋转被锁住状态，进而防止性能变差，并且能减少为了定子内周的防锈所使用的涂布量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平1-278242号公报

专利文献2：日本专利特开2006-345671号公报

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在专利文献1所示的内容中存在如下问题：形成电沉积涂布膜时必须将齿部作为阴极而接地，然而在卷绕了定子线圈之后齿部几乎完全被覆盖，因此几乎没有用于接地的空间。

尤其是在槽、齿比以往多例如1.5倍、2倍的定子中，齿宽也变窄，处于越发没有能确保的空间的状态。此外，对每个不需要涂布树脂的位置还必须施加掩模，整体而言不仅操作复杂，而且设备投资还大，不适合批量生产。

此外，在专利文献2所示的内容中，仅在定子铁心内径方向使带状体没有高低差(正圆尺寸)，而对叠层之间的间隙没有任何措施。

其中存在如下问题：在对叠层之间产生间隙的定子内周面进行涂布时，例如使用防锈性高而浸透性低的涂料的情况下，由于喷雾的直行性，涂料会不必要地被吸入至叠层之间，从而难以确保圆筒内周面具有所需要的涂布厚度。

本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于提供一种车辆用交流发电机的定子及其制造方法，这种定子容易使齿的面向转子的内径端面上的涂布皮膜均匀，防锈性佳，且能以简单的工序、不需要大量设备投资就能便宜地制造。

用于解决问题的方法

本发明涉及车辆用交流发电机的定子，该车辆用交流发电机包括：壳体，该壳体内置或支承着构成零部件；轴，该轴旋转自如地被该壳体支持；转子，该转子具有固定于该轴的磁极铁心以及装载于该磁极铁心的励磁线圈；定子，该定子位于该转子的外周，且包括由所述壳体夹住的定子铁心和装载于该定子铁心的定子线圈；整流装置，该整流装置将所述定子线圈中产生的交流电动势整流成直流；以及电压调节器，该电压调节器将产生的电力限制在规定值，其中，通过层叠薄钢板来形成所述定子铁心，该定子铁心具备容纳定子线圈的多个槽部、以及限定邻接槽部的齿部，将定子线圈装载到所述槽部来构成所述定子，并对所述定子铁心的至少面向所述转子的内径端面部位的各齿叠层之间填充清漆，并且对内径端面部位的齿表面涂布环氧类树脂清漆来形成防锈皮膜。

此外，在所述车辆用交流发电机的定子制造方法中，向各齿叠层之间填充所述清漆与向装载于铁心槽部的定子线圈滴注清漆的清漆滴注工序同时进行。

发明效果

根据本发明，能获得一种车辆用交流发电机的定子及其制造方法，这种定子容易使齿的面向转子的内径端面上的树脂皮膜均匀，防锈性佳，此外，能以简单的工序、不需要大量设备投资就能便宜地制造。

另外，关于上述的和其它的本发明的目的、特征、效果，可以从以下的实施方式的详细说明及附图的描述中更加明了。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的车辆用交流发电机的简要截面图。

图2是本发明的实施方式1中的定子铁心的简要立体图。

图3是图2的定子铁心的轴向截面图。

图4是从齿前端看到的图2的定子铁心在喷涂前的简要立体图。

图5是表示对定子进行清漆处理的状态的说明图。

图6是从齿前端看到的图2的定子铁心的简要立体图。

图7是本发明的实施方式2中的定子铁心的轴向截面图。

图8是本发明的实施方式3中的定子铁心的轴向截面图。

图9是本发明的实施方式4中的定子铁心的轴向截面图。

具体实施方式

下面，参照附图，详细说明本发明的实施方式。

此外，在各图中，相同标号表示相同或相当的部分。

实施方式1

图1是本发明的实施方式1中的车辆用交流发电机的简要截面图，图2是仅取出图1的定子铁心部的立体图。

首先，基于图1对车辆用交流发电机的整体结构进行说明。

在图1中，车辆用交流发电机1包括：壳体2，该壳体2在其内侧包围并支承着构成零部件；轴33，该轴33旋转自如地被该壳体2支持；转子3，该转子3固定在该轴33上且旋转自如地设置在壳体2内；冷却风扇35，该冷却风扇35固定在该转子3的轴向端面；定子4，该定子4被保持在壳体2中使其围绕转子3；一对滑环5，该一对滑环5固定在轴33的后侧端部，且向转子3的励磁线圈34供给励磁电流；电刷6；整流装置7，该整流装置7与定子4进行电连接，且将定子4所产生的交流整流成直流；以及电压调节器8，该电压调节器8对定子4产生的交流电压的大小进行调节。

转子3具有：流过励磁电流来产生磁通的励磁线圈34；以及覆盖该励磁线圈34而设置的、由其磁通形成磁极的磁极铁心31、32。此外，定子4具有：下述定子铁心42；以及卷绕于定子铁心42、且利用来自励磁线圈34的磁通伴随转子3的旋转所产生的变化来产生交流的定子线圈41。该定子4设置成围绕转子3，并安装在壳体2中。

接着，对定子4进行详细说明。

图2是表示定子4的定子铁心42的立体图，定子铁心42通过重叠规定片数的薄钢板而形成，在其内侧形成有多个容纳定子线圈41的槽部43。在槽与槽之间分别构成齿部44。

如作为某一齿部位的轴向截面图的图3所示，在定子铁心42的内径侧(面向转子侧)，所层叠钢板的各叠层之间分隔开，在该分隔开的部位填充清漆45。填充了清漆45的状态如图4所示，是由铁心42的端面44和清漆层45的端面来构成一连串内径端面的状态。

接着，对清漆填充方法进行说明。

所使用的清漆是THEIC(Tris-(2-hydroxyethyl)isocyanurate；三(2-羟乙基)异氰脲酸酯)变性不饱和聚酯，以往就用该清漆来填充定子线圈的线圈端部。在用该清漆向定子线圈进行清漆滴注工序的同时，对层叠铁心之间的间隙填充清漆，工序简单，也不需要追加设备，能顺利地向层叠铁心之间填充清漆。

即，如图5所示，为了确保绝缘性和提高耐热性并促进散热，边旋转装载有定子线圈41的定子4，边向定子线圈41滴注清漆45，将清漆45浸渍在线圈内。此时，例如在从定子线圈41的内径侧进行滴注的工序时，通过向齿侧移动清漆滴注喷嘴，从而能沿径向在齿44的叠层之间滴注清漆。填充该清漆时，由于是对定子铁心、定子线圈加热至高温来进行的，因此如果滴注清漆，则清漆黏度立即下降，变得能流动，从而浸透在定子线圈和层叠铁心之间的间隙中，清漆向齿部位的叠层之间的根部呈舌状延伸。

填充清漆之后，通过在铁心内径侧(面向转子侧)的齿表面上喷涂环氧类树脂清漆(特殊变性环氧树脂涂料)46，从而能形成如图6所示的膜厚均匀的防锈被膜。

关于齿部位的叠层之间的分隔，可通过重叠薄钢板之后仅对外径侧进行轴向尺寸限制来实现。通过限制外径侧，内径侧(面向转子侧)端面具有沿轴向变宽的趋势。

另外，在以上说明中，填充到层叠铁心之间的间隙中的清漆和附着于齿的内径端面的清漆是不同的，然而这些清漆也可以是同一清漆。

总而言之，如果预先向层叠铁心之间的间隙填充清漆来填埋间隙之后，向齿的内径端面涂布清漆，则容易使齿的内径端面的被膜均匀，还能减少清漆量。

如上所述，根据本发明的实施方式1，不会产生使用防锈性高而浸透性比清漆低且采用喷涂的环氧类树脂清漆时存在的问题，即清漆不会被吸入到涂布面侧面间隙中，从而能获得可靠地确保齿表面的涂料厚度的产品。

因而，即使车辆装载时附着盐水等，由于防锈性高的环氧类树脂清漆以足够的膜厚覆盖在定子齿内径侧表面，因此也能避免因定子齿内径侧表面与转子之间生锈而使旋转被锁住，从而能避免发生性能变差。

此外，能获得如下效果：由于通过在层叠铁心之间的间隙中填充清漆，来排出该间隙内的空气，而由于叠层间隙中存在清漆，因此与单单层叠的状态相比，导热性有所提高，增大了层叠铁心的散热性而使温度下降。

此外，通过在层叠铁心之间填充厚度偏差小的清漆(即，树脂膜)，能够获得阻尼作用，使发电机特有的电磁振动衰减。

而且，由于对层叠铁心之间的间隙的清漆浸透与对定子线圈的清漆滴注工序同时进行，因此不需要追加设备，此外，由于定子铁心、定子线圈的余热散发，因此能在不有损清漆的浸透性的情况下，顺利地向层叠铁心之间填充清漆。

实施方式2

图7是表示本发明的实施方式2中的定子铁心的截面图。

在上述实施方式1的图3中，表示了仅向铁心叠层之间的间隙填充清漆45的情况，然而在本实施方式2中，通过选择清漆黏度或涂布状态，对齿叠层之间的间隙填充清漆45，并将清漆45涂布到铁心内径侧端面。

根据本实施方式2，与实施方式1相比，存在如下效果：接连设置的环氧类树脂清漆的涂布量很少就足够，相信可降低成本。

实施方式3

图8是表示本发明的实施方式3中的定子铁心的轴向截面图。

在上述实施方式1和实施方式2中，是对在轴向上仅扩展齿前端侧(即，面向转子侧)而构成叠层之间间隙的情况进行了说明，然而在实施方式3中，如图8所示，除了定子铁心最外径部位，几乎整体都形成间隙。而且，在槽深度方向上、即在从铁心内径端面侧到外径侧的径向上，至少将清漆填充到装载在上述槽部内的定子线圈的槽内高度以上的长度。

根据本实施方式3，由于清漆还从齿径向侧面向装载在槽内的定子线圈扩展，因此能获得比依靠从槽轴端部突出的线圈部位的毛细管现象而对槽内线圈部填充清漆的状态更好的产品。

实施方式4

图9是表示本发明的实施方式4中的定子铁心的轴向截面图。

该实施方式4中，形成定子铁心42的齿部的薄钢板的板厚不均匀，使用齿部内径侧的板厚比其它部分(中央部或外形部)要薄的薄钢板。

本发明不限于这种板厚均匀的层叠结构，也可应用于齿部内径侧较薄的结构，且即使在本实施方式4中也能获得与实施方式1相同的效果。

工业上的实用性

本发明可适用于装载在车辆上的交流发电机。

标号说明

1车辆用交流发电机、2壳体、3转子、31、32磁极铁心、33轴、34励磁线圈、4定子、41定子线圈、42定子铁心、43槽部、44齿部、45清漆、46环氧类树脂清漆、5滑环、6电刷、7整流装置、8电压调节器。

Claims (6)

1.一种车辆用交流发电机的定子，该车辆用交流发电机包括：壳体，该壳体内置或支承着构成零部件；轴，该轴旋转自如地被该壳体支持；转子，该转子具有固定于该轴的磁极铁心以及装载于该磁极铁心的励磁线圈；定子，该定子位于该转子的外周，且包括由所述壳体夹住的定子铁心和装载于该定子铁心的定子线圈；整流装置，该整流装置将所述定子线圈中产生的交流电动势整流成直流；以及电压调节器，该电压调节器将产生的电力限制在规定值，所述车辆用交流发电机的定子的特征在于，通过层叠薄钢板来形成所述定子铁心，该定子铁心具备容纳定子线圈的多个槽部、以及限定邻接槽部的齿部，将定子线圈装载到所述槽部来构成所述定子，并对所述定子铁心的、至少面向所述转子的内径端面部位的各齿叠层之间填充清漆，并且对内径端面部位的齿表面涂布环氧类树脂清漆来形成防锈皮膜。

2.如权利要求1所述的车辆用交流发电机的定子，其特征在于，对所述齿叠层之间填充所述清漆，并将所述清漆涂布到铁心内径侧端面。

3.如权利要求1所述的车辆用交流发电机的定子，其特征在于，在所述齿叠层之间从铁心内径端面侧到外径侧的径向上，至少将所述清漆填充到装载在所述槽部内的定子线圈的槽内高度以上的长度。

4.如权利要求1所述的车辆用交流发电机的定子，其特征在于，对于形成所述齿部的薄钢板的板厚，使用齿部内径侧的板厚比其它部分要薄的薄钢板。

5.一种车辆用交流发电机的定子的制造方法，是如权利要求1至4的任一项所述的车辆用交流发电机的定子的制造方法，其特征在于，向各齿叠层之间填充所述清漆与向装载于铁心槽部的定子线圈滴注清漆的清漆滴注工序同时进行。

6.如权利要求5所述的车辆用交流发电机的定子的制造方法，其特征在于，利用喷涂将所述环氧类树脂清漆涂布到齿表面。

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