CN1279528A - 线圈导线与引线之间的一种连接结构 - Google Patents
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Abstract
一种线圈导线和引线间的连接结构包括:用于将线圈导线端部7保持在定位状态的线圈连接凹形区域11、12;线圈导线连接端21,其插入线圈导线连接凹形区域中后,与线圈导线端部7电连接;引线端子30,其一端连到引线8上,其另一端插入引线连接凹形区域13中;连接部分36,其整体形成在引线端子30的插入端部上;引线连接端22,其插入连接部分36,并整体连接到线圈导线连接端21。
Description
本申请是1994年10月12日提交的94117091．8号申请《线圈导线与引线之间的一种连接结构》的分案申请。
本发明涉及在线圈导线与引线之间的一种连接结构，该结构可有效地用于诸如安装在内燃机上的永磁发电机中。
一般说来，安装在诸如摩托车之类的车辆的内燃机上的磁电机的定子包括：
一个定子铁心，其中在环形铁心上布置有多个凸极；
诸线圈架，它们安装在定子铁心上以便覆盖该铁心的一部分和每个凸极；以及
一组线圈导线，其中每根线圈导线分别缠绕在每个线圈架上。在这种类型的磁电机定子中，必须把线圈导线端连接到车辆的电池或前灯之类的部件上以供给发出的电力。
在过去，作为一种在磁电机中用于把线圈导线端与引起相互连接的结构，线圈导线与引线之间的连接结构已经被采用，该结构包括：
一个凹形区域，它保持线圈导线；
一个连接端子，它安装在线圈导线凹形区域，借此电气连接到线圈导线上；
在线圈导线与引线之间的连接结构，其中通过连接端子把引线电气连接到线圈导线上。提出的是一种把引线连接到连接端子上的方法，用这种方法把线圈导线端的电导体电气连接到所谓的插入式薄片端子、卷曲导线圆筒式端子、柱形端子及类似的端子上，因而该端子电气连接到连接端子上。
在申请No．62—165764、No．61—22744、63—92239和5—146127的公开资料中，描述了在线圈导线与引线之间的这种连接结构。
然而，在上述端子用于安装在摩托车之类的车辆上的磁电机的定子的情况下，当使用环境温度大约为150℃时，该温度对上述端子是高温，而且，震动是强烈的，接触电阻变大并且出现耐热性不够，因此可靠性降低。
而且，在上述的磁电机定子中，线圈导线与引线之间的连接结构布置在同一面上，因此连接部分需要较大的区域。从而不能减小磁电机的定子。提出了一种用于小型化的方法，其中端子以插入的方式形成以便当铁心装有整体的线圈架时穿过铁心的轴线方向，因此线圈导线的连接部分和引线的连接部分分别朝着相对侧，但这种方法中，不能使装配自动化。
本发明的目的在于提供一种在线圈导线与引线之间的连接结构，该结构在使用环境温度高、震动强烈的状态下具有高的可靠性。
为了达到这些目的，本发明提供了一种在一个线圈导线与一个引线之间的连接结构，该结构用于磁电机的定子；该磁电机包括：一个定子铁心，其中从圆形基础部分凸出地提供有多个凸极；一对线圈架覆盖每一个凸极；一个线圈，它通过线圈架分别缠绕在每个凸极上；及一根引线，它连接到线圈的端部；在线圈导线与引线之间的连接结构包括：一个线圈架，整体地提供在相邻凸极之间，并具有凸出地提供在另一线圈架侧的端子夹；在所述端子夹中形成的线圈导线连接部分和引线连接部分；所述线圈导线连接部分保持线圈的端部并电气连接到线圈导线的端部；以及在所述引线连接部分中，一个线圈导线连接端子在一个线圈架侧被连接到其上，而一个引线端子在另一线圈架侧的另一侧处穿过其中。
根据本发明，线圈导线电气连接到线圈导线连接端子上，而引线经引线端子电气连接到引线连接端子上。线圈导线连接端子与引线连接端子相互整体地连接，从而线圈导线经线圈导线连接端子、引线连接端子和引线端子电气连接到引线上。
由于把引线连接到线圈导线上的引线端子坚固地形成，且以插入的方式牢固地固定在连接凹形区域中，所以耐热性和抗震性都极高。因此，引线以耐热与抗震的方式电气连接到线圈导线上，于是在高温和强烈震动中就接触电阻和耐热性而论能够保持高的可靠性。
由于用于线圈导线侧中的引线端子的连接是通过把它插入引线连接端子的连接部分中而进行的，所以能够避免操作性变坏。
另外，本发明的一个目的在于提供一种在线圈导线与引线之间的连接结构，该结构可以小型化和自动化。
为了达到这些目的，本发明提供了一种在线圈导线与引线之间的连接结构，该结构用于磁电机的定子中，它包括：一个定子铁心，其中从圆形基础部分凸出地装有多个凸极；一对线圈架，覆盖每个凸极；一个线圈，通过线圈架分别缠绕在每个凸极上；及一个根引线，连接到线圈的端部；在线圈导线与引线之间的连接结构包括：一个线圈架，整体地装在相邻的凸出端子之间；还具有一个端子夹，该夹凸出地装在另一线圈架侧；在该端子夹中，形成线圈导线连接部分和引线连接部分；该线圈导线连接部分保持线圈的端部并电气连接到线圈导线的端部；以及在该引线连接部分中，线圈导线连接端子在一个线圈架侧连接到其上，而引线端子在另一线圈架侧的另一侧处穿过其中。
根据本发明，线圈导线端部在线圈导线端部连接部分电气连接，而引线经引线连接端子在引线连接部分电气连接。线圈导线端部连接部分与线连接部分相互整体地连接，从而线圈导线端部经线圈导线端部连接部分、线圈导线连接端子、引线连接端子和引线连接部分而连接到引线上。
由于引线连接部分从一个线圈架经引线连接端子到另一个线圈架，线圈导线连接部分和引线连接部分就分别分布到定子铁心的每一侧。因此，在平面图中两个端子所占的面积减小，能够使定子铁心小型化。此外，插入一个线圈架中的和穿过引线连接端子的操作的自动化极为容易。
在附图中：
图1是分解轴测图，表示根据本发明第一个实施例的线圈导线与引线之间的连接结构；
图2(a)至图2(c)表示根据第一实施例的装配状态，图2(a)是沿图3的线Ⅱ—Ⅱ取出的后视剖面图，图2(b)是图2(a)的侧视剖面图，图2(c)是图2(a)的部分“c”的局部放大剖面图；
图3是平面图，表示根据第一实施例的定子，其中采用了在线圈导线与引线之间的连接结构；
图4(a)和图4(b)表示根据第一实施例的状态，其中线圈架固定在定子铁心上，图4(a)是底视平面图，图4(b)是沿图4(a)的线b—b取出的剖视图；
图5是分解轴测图，表示根据本发明第二个实施例的线圈导线与引线之间的连接结构。
在根据本发明的第一实施例中，在线圈导线与引线之间的连接结构作为端子夹10而并入磁电机的定子1中。定子1装有定子铁心2，在定子铁心2中绕其心部3径向布置有凸极A1至A8。定子铁心2通过层压多个由磁性材料制造的层板制成。多个铆钉沿层板的厚度方向穿过每一个层板而使其固定；因而定子铁心2制成一体。线圈架4由具有绝缘性质的树脂整体地制成，并连接到定子铁心2的外表面上。线圈架4包括：主体5，它覆盖着环形心部3；及线圈架部分B1至B8，该线圈架部分覆盖着凸极A1至A8中的每一个凸极。线圈导线6分别绕线圈架部分B1至B8中的每个线圈架部分缠绕。每个线圈6的多个线圈导线端部7的两个线圈导线端部7，通过下文描述的端子夹10电气连接到引线8上。
在这一实施例中，线圈架4在垂直于心部的层压方向的线上即水平线上被分成两部分(此后，称为“上线圈架4a”和“下线圈架4b”)。上线圈架4a和下线圈架4b的接触表面垂直于心部3的轴线，并且在心部3的厚度方向约位于中心。
在这一实施例中，在线圈导线材料与引线之间的端子夹10这样建造，以使在定子1中每个线圈6的多个线圈导线端部7的两个线圈导线端部7可以连接到一个引线8上。端子夹10装有：线圈导线连接凹形区域11、12，用于把线圈导线端部7保持在定位状态；及引线连接凹形区域13，用于连接到引线8上。线圈导线连接凹形区域11、12和引线连接凹形区域13，布置在水平线上；并以开放的方式布置在主体5的即发动机安装表面的相对表面(此后，称为“上表面”)上。每个线圈导线连接凹形区域11、12和引线连接凹形区域13，形成平面图中近似为正方形的长方体。因此，如在下文描述的那样，连接端子的压力接触端子可以压入其中。
在线圈连接凹形区域11、12的上边缘，以开放的方式竖直地布置一个其中能携带线圈导线端部7的线圈端部安放槽14，从而每个线圈端部安放槽14能保持定位，其中每个线圈导线端部7在这里插入。隔板15布置在线圈连接凹形区域11、12的底表面上，以便沿着线圈端部安放槽14的槽，并且凸出地布置以便面向上。一个开口16以开放的方式延伸地布置在引线连接凹形区域13的底部。开口16形成一个长方体和一个孔的形状，从而一个引线端子如下文描述的那样，能从发动机安装面(下文称为“下表面”)穿过其中。
此外，一个引线连接部分17以凸出的方式整体地装在上线圈架4a上，该部分位于线圈连接凹形区域11、12和引线连接凹形区域13形成位置的对面。引线连接部分17为柱形，其剖面近似为正方形。引线连接部分17的高度为这样一个高度，以致于当线圈架4安装在定子铁心2中时，能够穿过心部3的相反侧。
从引线连接凹形区域13的底部，引线连接部分17穿过开口16。一个啮合部分16a在开口16的竖直中心处形成阶梯似的形状。啮合部分16a啮合到下文描述的一个凸起部分上。在引线连接部分17上以开放的方式装有一个用于固定引线端子的固定凹陷部分18。固定凹陷部分18包括：一个定位部分；及一个螺母容纳部分；连接时的一个螺栓末端容纳部分。螺母38嵌在固定凹陷部分18中。
另一方面，在定子铁心2的心部中，在第一凸极A1与第二凸极A2之间的位置处，竖直地提供有一个槽19a以便在心部3的圆周表面处开口。在第一凸极A1与第二凸极A2之间的位置，在定子铁心2的心部中，提供有一个下线圈架4b的槽口19b以便对应于槽19a。在上线圈架4a的下表面上凸出地提供的引线连接部分17，随着从心部3上侧上线圈架4a的安装，插入两个槽口19a、19b中。引线连接部分17，随着上线圈架4a和下线圈架4b安装到定子铁心2上，相对地固定在定子铁心2和线圈架4处。插入槽19a和槽口19b的引线连接部分17的端表面在下线圈架4b的端表面处露出。因而，在图4(a)中，上线圈架4a和下线圈架4b的暴露部分用分散的点图案表示。
在这一实施例中，槽19b提供在第4凸极A4与第三凸极A3之间的位置处且在下线圈架4b中。一个连接部分4e形成在下线圈架4b内的第二线圈架部分B2和第三线圈架部分B3的内侧处，连接部分4e在第一线圈架部分B1与第4线圈架部分B4之间连接，且近似为圆弧形状。第二线圈架部分B2和第三线圈架部分B3都分别连接到连接部分4e上，而第二线圈架部分B2与第三线圈架部分B3及其它线圈架，在树脂在下线轴4b上成形期间，与下线圈架4b形成整体。
在上文所述的固定在定子铁心处的状态中，引线连接部分17的一个外表面17a分别包括在线圈架4上的第一线圈架部分B1和第二线圈架部分B2的内部边4c、4d。也就是说，引线连接部分17的表面17a形成一个八角柱形的角。
端子夹10提供有：一个线圈连接端子21，它电气连接到线圈导线端部7上；及一个引线连接端子22，它电气连接到下文描述的引线端子上。在这一实施例中，为了连接两个线圈导线端部7、7，准备有线圈导线连接端子21、21。
线圈导线连接端子21、21和一个引线连接端子22通过在水平线上的每个连接部分23相互整体地连接，这些端子处于使其所有上端部和其所有下端部都是一致的状态。在这一实施例中，线圈导线连接端子21和引线连接端子22具有相同的结构，因此通过引线连接端子22的描述代表性地描述该结构。
线圈导线连接端子21通过使用一个压力接触端子24来构造。压力接触端子24由具有弹性的导电材料制造，比如由黄铜制造，并通过一种压力加工整体地作成近似于□形。以切削的方式提供一个槽25，以便在水平线上，在压力接触端子24下部的近似中心部分面向上方，该槽这样形成以使线圈导线端部7能够压入其内。下文描述的引线端子的一个连接部分，压入引线连接端子22的槽25中。一个用于防止其弹出的凸块在压力接触端子24的侧表面上向外突出。
此外，端子夹10设有一个电气连接到引线8上的引线端子30。引线端子30由导电材料制造，比如由具有高强度的黄铜制造，该材料通过压力加工整体地制成近似于在侧视图中象钩一样的形状。在引线端子30的下部，一个引线固定部分31被制成近似圆环的形状，该圆环的内径稍大于下文描述的螺母的内径。在引线固定部分31的外圆周部分，竖直地提供一个主体32，该主体制成板状。用于防止弹出的凸出部分33突出提供在主体32竖直方向的中心部分。一个凸块34分别突出地提供在每个主体32的侧面。
一个支承部分35和一个连接部分36在主体32的上端部一起整体地形成字母T的形状。支承部分35的中心线，即字母T形状的竖直部分，在竖直方向对应于主体32的中心线。在对面，连接部分36即字母T形状的水平部分，形成杆状。连接部分36，其竖直截面近似为矩形，形成杆一样形状，其每个角都为锥状，从而形成一个锥形部分37。
其次，描述根据上述结构的装配工作和操作，使根据这一实施例的端子夹10和定子1在细节上更清晰。
预先，把引线端子30从定子铁心2的下侧插入开口16中，延伸到引线连接凹形区域13。在插入时，把螺母38插入引线端子30的引线固定部分31的定子铁心2的端面中。把引线端子30插入开口16中时，凸起部分33和凸块34同开口16内侧表面的一个部分啮合，引线端子30的连接部分36利用机械装置可靠地固定在引线连接凹形区域13中。此后，通过用螺母38和螺栓39固定，引线8接触引线端子30的引线固定部分31，因此引线8电气连接到引线端子30上。
在每一个线圈6分别绕线圈架4的线圈架部分B1至B8缠绕之后，缠绕在例如第一轴部分B1和第二线轴部分B2上的线圈导线端部7，7，被插入相邻线圈连接凹形区域11、12的线圈端部安放槽14中，从而使线圈导线端部7、7保持在适当的位置。在这种状态下，每个线圈导线端部7由每个隔板15支承。
此后，线圈导线连接端子21、21和相互并排着连接的引线连接端子22，被分别压入线圈连接凹形区域11、12和引线连接凹形区域13中。在把两个线圈导线连接端子21、21压入线圈连接凹形区域11、12时，位于每个线圈端部安放槽14和隔板15处的每个线圈导线端部7被压入每个压力接触端子24的槽25中。如图2(c)所示，当把线圈导线端部7压入槽25时，线圈导线端部7的漆包绝缘涂层7a被槽25的边缘剥落，从而压力接触端子24处在压力接触端子24直接电气连接到线圈导线端部7的电导体7b上的状态中。因此，压力接触端子24电气连接到线圈导线端子7上而不剥落线圈导线端部7的漆包绝缘涂层7a。
在把引线连接端子22压入引线连接凹形区域13时，引线端子30的连接部分36被压入压力接触端子24的槽25中，引线端子30的连接部分36被压入槽25中。随着连接部分36压入槽25中，连接部分36的表面层被槽25的边缘切除，从而压力接触端子24紧密地接触在连接部分36上，并具有较大的接触面积。因此，压力接触端子24以小的接触电阻可靠地电气连接到连接部分36上。
如上所述，在该实施例中，两个线圈导线端部7、7电气连接到一对线圈导线连接端子21上，引线8经引线端子30电气连接到引线连接端子22上。一对线圈导线连接端子21与引线连接端子22由连接部分23相互整体地连接。因此，两个线圈导线端子7、7经一对线圈导线连接端子21、连接部分23、引线连接端子22和引线端子30而处于一种电气连接到引线8的状态。
根据本实施例，由于把引线8连接到线圈导线端部7上的引线端子30由机械强度较大的材料，例如黄铜，牢固地制成，并牢固地机械固定在引线连接凹形区域13中，所以耐热性和抗震性变得非常高。因此，引线8以耐热和抗震的方式电气连接到线圈导线端部7上。结果，就耐热和抗震性而论能保持高的可靠性，即使磁电机的定子1在环境温度高、震动强烈的状态下使用时也是如此。
两个线圈导线连接端子21、21和引线连接端子22由连接部分23相互整体地连接；因而在把线圈端部7压入线圈导线连接端子21的槽25中的时间和状态与把引线端子30的连接部分36压处引线连接端子22的槽25的时间和状态之间，必须具有对应关系。如果引线端子30从下侧，即在定子1处插入线圈端部7的方向的相反侧，向上穿过下线圈架4b、心部3和上线圈架4a，则使每个产品中引线端子30的连接部分36与线圈端部7之间的关系相对应通常是困难的。因为引线端子30的连接部分36相对于线圈端部7的位置取决于线端子30、下线圈架4b的厚度、心部3的厚度和上线圈架4a的厚度的尺寸误差；这会增加误差，因此在产品中的尺寸误差通常较大。
然而，在此实施例中，用于固定引线端子30的引线连接部分17仅在上线圈架4a的一侧整体形成，并插入以开放方式提供在心部3和下线圈4b处的槽口19a和槽口19b中；它借此被固定在定子铁心2和线圈架4处；所以通常能够使每个产品中引线端子30的连接部分36与线圈端部7之间的关系对应。也就是说，在该实施例中，引线端子30的连接部分36的位置仅对应于引线端子30和引线连接部分17的尺寸误差，且产品中的尺寸误差控制得较小。因此，相互连接的线圈导线连接端子21和引线连接端子22同时适当地分别连接到线圈端部7和引线端子30的连接部分36上。因此能够实现线圈导线与引线之间连接结构装配操作的自动化。
引线连接部分17整体形成在上线圈架4a处，从而引线端子30的连接部分36处在一种引线端子30的连接部分36与线圈端部7可靠地相关的状态中。因此相互连接的线圈导线连接端子21和引线连接端子22同时适当地分别连接到相互独立的线圈端部7、7和引线端子30的连接部分上。
(第二实施例)
图5是分解的轴测图，表示根据本发明第二实施例的在线圈导线与引线之间的连接结构。
在第二实施例与第一实施例之间的结构差别在于从构造来看，引线端子30可以从上面插入一个引线连接凹形区域13A。这就是说，以开放的方式提供啮合部分16A，以便在引线连接凹形区域13A的侧壁处成为槽一样的形状，啮合部分16A在线圈导线连接凹形区域12的相反方向。在线圈架4的上表面处有固定孔16B，以便延伸到啮合部分16A。引线端子30A的一个引线固定部分31A插入固定孔16B中。一对凸出部分33A、33A与引线固定部分31A的两侧啮合，因而引线端子30A被固定在固定孔16B处。引线端子30A的主体32A穿过啮合部分16A，主体32A在其中部向上弯曲。在这一状态下，由支承部分35支承的连接部分36处于与第一实施例相同的状态。因此，同样在这一实施例中，与第一实施例相似，引线连接端子22也连接到引线端子30的连接部分36上。在另一侧，螺栓(没表示)拧入38中，因此，引线(没表示)被电气连接到引线端子30A上。
本发明不限于这一实施例；不脱离本发明的本质范围，不言而喻本发明可以改进。
例如，在线圈导线与引线之间的连接结构数量不限于一个，如图3和图4中所示；也可以是两上或多于三个。布置端子夹10的位置不限于上线圈架4a，也可以布置在下线圈架4b处。
把引线8电气连接到引线端子30上的装置不限于使用螺丝，也可以使用铆接、焊接等。
在上述实施例中，描述了在磁电机的定子处使用线圈导线与引线之间的连接结构的场合，然而根据本发明的线圈导线与引线之间的连接结构不限上述实施例，也可以把线圈导线与引线之间的连接结构用于象电动机之类的转动电力机械。特别当根据本发明的线圈导线与引线之间的连接结构用于温度高、震动强烈的条件时，可以获得良好的效果。
Claims (7)
1．一种在一个线圈导线与一个引线之间的连接结构，该结构用于磁电机的定子；该磁电机包括：一个定子铁心，其中从圆形基础部分凸出地提供有多个凸极；一对线圈架覆盖每一个凸极；一个线圈，它通过线圈架分别缠绕在每个凸极上；及一根引线，它连接到线圈的端部；
在线圈导线与引线之间的连接结构包括：
一个线圈架，整体地提供在相邻凸极之间，并具有凸出地提供在另一线圈架侧的端子夹；
在所述端子夹中形成的线圈导线连接部分和引线连接部分；
所述线圈导线连接部分保持线圈的端部并电气连接到线圈导线的端部；以及
在所述引线连接部分中，一个线圈导线连接端子在一个线圈架侧被连接到其上，而一个引线端子在另一线圈架侧的另一侧处穿过其中。
2．根据权利要求1所述的连接结构，其中所述引线端子包括：
一个主体，其在竖直平面中形成近似平板的形状；
一个引线固定部分，其在主体的下端形成近似于平面视图中圆环的形状并垂直于主体，其内径稍大于一个固定螺母的内径；及
一个支承部分，它位于竖直平面内，其一端连接到主体的上端部而在其另一端提供所述连接部分。
3．根据权利要求2所述的连接结构，其中所述引线端子中，在主体处提供有一个或多个防止其拨出的凸块。
4．根据权利要求2所述的连接结构，其中所述引线端子中，在主体处提供有一个或多个防止其拨出的凸起部分。
5．根据权利要求1所述的连接结构，其中所述引线端子包括：
一个主体，其形成近似于平面视图中板的形状；
一个引线固定部分，该部分形成近似于平面视图中圆环的形状，该部分与主体在同一平面内，在主体的一个端部，其内径稍大于一个固定螺母的内径；及
一个支承部分，其一端连接到主体的上端部，在其另一端提供有所述连接部分，该连接部分在它的一个区段向上弯曲。
6．根据权利要求5所述的连接结构，其中所述引线端子中，在主体处提供有防止其拨出的凸起部分。
7．根据权利要求1的在线圈导线与引线之间的连接结构，其中：
所述连接部分为锥形，使其宽度可向其上端逐渐变小。
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