CN1279677C - 具有抗冲击和抗振动的终端连接件的车辆交流发电机 - Google Patents

Abstract

一种车辆交流发电机(100)具有一个电枢线圈(7)、一个整流器(10)、和一个终端接线夹(74)。电枢线圈(7)的横截面大致为矩形。整流器(10)对电枢线圈(7)感应产生的电压进行整流。终端接线夹(74)具有一个卷边部分(741)和一个连接部分(742)，上述卷边部分(741)翻边在电枢线圈(7)的引出导线(73)上，上述连接部分(742)用螺钉固定在整流器(10)的输入端子(24)上。终端接线夹(74)的卷边部分(741)翻边在引出导线(73)上使引出导线(73)的两相对表面与终端接线夹(74)形成面接触。

Description

具有抗冲击和抗振动的终端连 接件的车辆交流发电机

技术领域

本发明涉及具有抗冲击和抗振动的终端连接件的车辆交流发电机。

背景技术

在车辆交流发电机中，由整流器将电枢线圈感应产生的交流(AC)电压整流为直流(DC)电压。上述电枢线圈和整流器通过软焊、焊接或采用固定在电枢线圈的引线(引出导线)上的终端接接线夹相连接。

美国专利No.5914546(SP-A-10-4646)公开过一种具有翻边在电枢线圈的引出导线上的终端接线夹的车辆交流发电机。每根引出导线具有圆形的横截面，而终端接线夹则翻边在多根引出导线上。因此，每根引出导线与终端接线夹之间的接触面积不足。为了增大导电性，在沿引出导线的周围的空间内填充焊料或者说硬钎料。

近年来，车辆发动机的重量减轻而功率输出增大。结果，发动机的振动大，这就使安装交流发电机的空间的工作条件变得恶劣。另外，上述的焊料或者说硬钎料会随时间而退化，这也可能造成引出导线与终端接线夹之间的电连接不良。

使用终端接线夹需要在其卷边部分内具有能在引出导线周围填充焊料或者说硬钎料的空间。由于有了这种空间，引出导线在置入卷边部分时可能并不处于翻边的正确位置。在这种情况下，终端接线夹不能正确地翻边在引出导线上，并且不能形成牢固的电连接。

为了解决上述问题，可使引出导线在终端接线夹翻边在它上面时发生变形而成为矩形的横截面。通过使引出导线发生变形而成为矩形截面，可形成足够的接触面积。但是，在有振动的场合下，由于变形区域受到应力作用，可能使导线破裂。因此，上述替代方案不适合于实际应用。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种即使在恶劣的安装条件下也极少发生接触失效的车辆交流发电机。

根据本发明，提供一种车辆交流发电机，它具有：一个定子铁芯；一个缠绕在定子铁芯上并具有横截面形状大致为矩形的引出导线的电枢线圈；一个用于将电枢线圈感应产生的交流电压整流为直流电压的整流器；一个具有一个专门翻边在电枢线圈的引出导线上的卷边部分和一个固定在整流器的输入端子上的连接部分的终端接线夹；其中，上述的引出导线具有两对相对的表面，其中的一对表面与终端接线夹相接触，上述另一对相对表面与终端接线夹隔开而形成导电的填料的空间。

本发明的车辆交流发电机具有一个定子、一个整流器和多个终端接线夹。上述定子具有一个定子铁芯和一个缠绕在定子铁芯上的电枢线圈。上述电枢线圈具有矩形的横截面。整流器将电枢线圈感应产生的交流电压转换成直流电压。终端接线夹具有一个卷边部分和一个连接部分，卷边部分用于翻边电枢线圈的引线(引出导线)，上述连接部分通过螺钉与整流器的输入端子相连接。

当终端接线夹翻边在引出导线上时，引出导线的相对表面与终端接线夹的卷边部分形成面接触。这样就有足够的接触面积而引出导线的塑性变形又极小。这就减少了在恶劣的安装条件下发生连接失效的可能性。这也可减少焊料或者说硬钎料的用量。如果上述的卷边部分设计合理而使引出导线与终端接线夹有更好的面接触，也可不需用焊料或者说硬钎料。

附图说明

从下面参看附图所作的详细说明可以更明白本发明的上述的和其他的目的、特征和优点，附图中：

图1是本发明的一个实施例的交流发电机的剖视图；

图2是上述实施例的定子的局部平面图；

图3是上述实施例的定子的局部透视图；

图4是按照上述实施例的已翻边有终端接线夹的引出导线的剖视图；

图5是按照上述实施例的交流发电机的终端接线夹周围的局部放大剖视图；

图6是按照上述实施例已被改型的终端接线夹翻边的引出导线的剖视图；

图7是被一种改型的终端接线夹翻边的引出导线的剖视图；和

图8是具有图7所示的引出导线和终端接线夹的交流发电机的剖视图。

具体实施方式

下面参看附图说明本发明的优选实施例。

参看图1、交流发电机100具有一个机壳1、一个定子2、一个转轴3、一个固定磁轭4、一个磁场线圈5、一个转子铁芯6、一对轴承8和9、和一个整流器10。

定子2具有一个定子铁芯21和一个缠绕在定子铁芯21上的电枢线圈7。定子铁芯21是由钢片制成的，它固定在机壳1的圆筒形内壁上。在定子铁芯21的内壁上设置有多个用于接纳电枢线圈7的槽。

参看图2和3，电枢线圈7由多个U形导体段70构成，每个U形导体段70具有一对直线部分701和一个弯曲部分702。每个直线部分701插入定子铁芯21的按预定节距设置的槽中的一个内。导体段70的端部704沿圆周方向弯曲至规定位置，并与另一个导体段70的端部704相连接，从而构成三相绕组。

引出导线73从定子2的弯曲部分的一侧C见图(右侧)平行于转轴3伸出并与整流器10相连接。终端接线夹74翻边在引出导线73的端部上。引出导线73的横截面是矩形的(如图4所示)。终端接线夹74翻边在引出导线73上。

参看图4和5，终端接线夹74具有卷边部分741和连接部分742，该连接部分742用穿过垫片3102的螺钉3101固定在输入端子24上。卷边部分741则翻边在引出导线73上。当卷边部分741完成卷边后其横截面形状如图4所示，该截面形状是一个梯形，其上边长度大致与引出导线73的宽度相同，这就可使引出导线73在卷边部分741内正确定位。

上述的卷边部分741具有底部741a和爪形部741b和741c。将爪形部741b和741c弯曲并对其施加一个沿图4的垂直方向的力，从而使它们紧压在引出导线73的上表面上，与此同时，底部741a也紧压引出导线73的下表面。结果，爪形部741a和741b都与引出导线73的上表面相接触，同时彼此连接在一起。

卷边部分741和引出导线73分别具有梯形和矩形的横截面，因此，由卷边部分741与引出导线73组成的空间的横截面是三角形的，该空间在图4上的标号为75。用焊料或者说硬钎料填充上述的三角形空间75可以降低引出导线73与终端接线夹74之间的接触电阻。

图6示出一种改型的终端接线夹。在两个爪形部741b与741c之间形成一个空隙743，在使爪形部741b和741c卷边时，引出导线73发生塑性变形，其一部分被置入上述空隙743内，这就可减小引出导线73与终端接线夹74之间的空间尺寸，结果便可使它们之间的接触电阻降低。另外，由于引出导线73的一部分置入空隙743内，也可使引出导线73正确地定位在卷边部分741内，这就保证了稳定的连接条件。

如图2和3所示，U形导体段70构成了前线圈端71和后线圈端72。各U形导体段70的直线部分701处于相对于定子铁芯21的周围的对角线位置，并且互相平行。结果，便沿径向和轴向均匀地形成多条横截面为菱形的空气通道1000。在前线圈端部71内，沿轴向伸出端部704，并彼此固定，这就在端部704之间形成径向的空气通道1001。每个导体段70沿径向或轴向概不重叠。因此，所有导体段70均可在沿径向或轴向进行通风时得到冷却而流体阻力损失较小。

转轴3分别通过轴承8和9支承在前端壁11和后端壁12上。在前端壁11的外面用螺帽将一个皮带轮(未示出)固定。

固定磁轭4是一个包围着转轴3并用螺栓41将其固定在前端壁11上的圆筒形的软铁芯，沿其前端附近的外壁上环绕有一条凹槽。磁场线圈5环绕着固定磁轭4而缠绕在上述凹槽内。

固定在转轴3上的转子铁芯6与固定磁轭4一起形成磁场磁力线的磁路。转子铁芯6具有一对转子磁轭61和62、多个第一爪极63和第二爪极64、和支承件65。转子磁轭61和62安置成沿轴向互相靠近，并且固定在转轴3上。爪极63和64与转子磁轭62做成整体。支承件65是由非磁性材料制成的环圈，用来将第一和第二爪极63和64连成整体。

转子磁轭61是圆筒形的软铁芯，其外壁与固定磁轭4的内壁相对，二者之间有一个小的间隙。另一个转子磁轭62也是圆筒形的软铁芯，它由第一铁芯部分621和第二铁芯部分622两部分构成。第一铁芯部分621位于固定磁轭4之内，二者之间有一个小间隙。它的圆周面对着固定磁轭4的内壁。第二铁芯部分622位于第一铁芯部分621的后面，它的直径大于固定磁轭4的内径。

第一爪极63的每个爪从第二铁芯部分622沿轴向伸出，好像这些爪就固定在转子铁芯62的外壁上一样。这些沿圆周方向按恒定间距设置的爪被插入由定子铁芯21的内壁与磁场绕组5的外壁形成的爪极容纳区内。在转子铁芯62的顶部安装一个可产生沿轴向和离心方向流动的冷却气流的冷却风扇66。转子铁芯62的顶部位于相对于后线圈端部72更向内的位置。

第二爪极64的每个爪设置在因定磁轭4的外面，二者之间留有一个小的间隙，其内壁面对着固定磁圈4的外壁。上述的爪设置在沿圆周排列的第一爪极63之间并沿轴向延伸而插入爪极容纳区内。第二爪极按恒定间距沿圆周方向排列，它包括一个有效电极部分641和一个长形部分642。

长形部分642具有多个也起到磁场磁力线的磁路作用的翼片643，还具有一个将这些翼片643连接起来的管状件。长形部分位于固定磁轭4的外面，二者之间留有一个小间隙，且其内壁面对着固定磁轭4的外壁。

机壳1具有排气孔13和14和进气孔15。上述排气孔13和14位于线圈端部71和72附近，进气孔15则位于后端壁12上。轴承8由与它部分地连接的后端表面固定在固定磁轭4的前端表面上。

整流器10由穿过机壳1的后壁12的螺栓30和螺帽31固定到机壳1上，它具有一组二极管(未示出)、正向冷却片2200、反向冷却片2300、绝缘子27和终端夹头25。二极管对电枢线圈7的交流(AC)电压输出实行全波整流。在这些二极管中，正极二极管由正向冷却片2200冷却，而负极二极管则由反向冷却片2300冷却。绝缘子27由电绝缘材料制成。终端夹头25夹住输入端子24。

用螺栓30按顺序(从后端壁12起)将反向冷却片2300、中间绝缘子271、正向冷却片2200、和终端夹头25固定住，然后盖上后盖200，并用螺母31和垫片32固定螺栓30。

由绝缘树脂制成的绝缘子27包括中间绝缘子271和引出导线的绝缘子272。大致为极状的中间绝缘子271使正向冷却片2200与反向冷却片2300之间形成电绝缘。引出导线的绝缘子272是一个从中间绝缘子271的边缘沿轴向向前伸出的管状件，它插入机壳1上的一个通孔内。当通过引出导线的绝缘子272抽拉引出导线73时，导线73与机壳1是电绝缘的。

当转子铁芯6转动时，电枢线圈7便产生感应电压，该电压对磁场绕组5供给励磁电流。通过引出导线73将上述感应电压加到整流器10上，并转换成直流(DC)电压。

冷却风扇66随转子铁芯6而转动，从而产生流过后盖200与后端壁12之间的空间的冷却气流，或者说通过后盖200上的进气孔流过部件室S。然后，冷却气流通过进气孔15流入机壳1内，并分叉成沿轴向和离心方向的两股气流。沿轴向流动的冷却气流主要通过爪极63和64之间的空间流向固定磁轭4。冷却气流使线圈端部71降温，然后通过排气孔13排出到机壳1之外。沿离心方向流动的冷却气流使线圈端部72降温，然后通过排气孔14排出到机壳1之外。

本发明的效果说明如下：

终端接线夹74翻边在引出导线73上，使引出导线73与终端接线夹74的表面互相接触，因此，可形成足够的接触面积，而电枢线圈7的塑性变形较小。这就可减少在苛刻的安装条件下产生的连接不良，也减少了用于增大导电性的焊料或者说硬钎料的总量。

如果卷边部分设计合理而具有良好的电连接，就可以不需要焊料或者说硬钎料，这就降低了制造成本。但是，如图4和6所示，最好在卷边部分741与引出导线73之间形成空间75以便加入焊料或者说硬钎料。由于焊料或者说硬钎料改善了导电性，故在上述空间75内加入焊料或者说硬钎料可减少接触电阻。这样就可减少不良的连接。而且，引出导线73所需的用于填充焊料或者说硬钎料的空间比公知的横截面为圆形的引出导线要小，换言之，本发明的引出导线73所需要的焊料或者说硬钎料的用量较少，因此可降低制造成本。

卷边部分741具有底部741a和爪形部741b和741c，该爪形部741b和741c分虽位于底部741a的两侧。将爪形部741b和741c弯曲以使它们互相接触。采用这种爪形部741b和741c，终端接线夹74可以牢牢地翻边在引出导线73上。

电枢线圈7由U形导体段70构成。在导体段70插入定子铁芯21的槽内之后，将各导体段70的一端互相连接起来便构成三相绕组。因此，可在电枢线圈7插入定子铁芯21之前将终端接线夹74卷边。这就增大了设计制造工艺过程的灵活性。与普通的具有圆形截面的波形绕法绕圈相比，上述三相绕组的电阻可显著减小，这就可减小焊料或者说硬钎料的热退化，并提高可靠性。

本发明不应局限上面所述和图中所示的实施例，而是可在不违背本发明精神的情况下按各种各样的方法予以实施。

图7和8所示的车辆交流发电机在其定子铁21的外壁上设置有数目与槽相同的轴向排气管210，为了使冷却气流顺利流过轴向排气管210，在比图1所示的排气孔13更靠前处设置一个排气孔16。由冷却风扇66产生的冷却气流沿离心方向流动，并使线圈端部72冷却。然后，冷却气流沿轴向流动，并通过轴向排出管210流到线圈端部71。在冷却气流沿径向或者说向前流过线圈端部71的同时冷却了线圈端部71，然后通过排气孔16排出机壳1之外。通过增大线圈端71周围的冷却气流量，可使定子2更容易冷却下来。

也可以不设置轴向排气管210，而是在定子铁芯21上沿轴向设置多个供气流流过的孔。

本发明可应用于具有电刷和随转子转动的磁场绕组的车辆交流发电机。

Claims (9)

1.一种车辆交流发电机(100)，它具有：

一个定子铁芯(21)；

一个缠绕在定子铁芯(21)上并具有横截面形状大致为矩形的引出导线(73)的电枢线圈(7)；

一个用于将电枢线圈(7)感应产生的交流电压整流为直流电压的整流器(10)；

一个具有一个专门翻边在电枢线圈(7)的引出导线(73)上的卷边部分(741)和一个固定在整流器(10)的输入端子(24)上的连接部分(742)的终端接线夹(74)；

其中，上述的引出导线(73)具有两对相对的表面，其中的一对表面与终端接线夹(74)相接触，上述另一对相对表面与终端接线夹(74)隔开而形成导电的填料的空间(75)。

2.根据权利要求1的车辆交流发电机(100)，其特征在于，上述的卷边部分(741)具有一个与引出导线(73)的相对表面之一相接触的底部(741a)和从该底部(741a)之两侧伸出的爪形部(741b，741c)。

3.根据权利要求2的车辆交流发电机(100)，其特征在于，上述引出导线(73)的相对表面之一发生塑性变形。

4.根据权利要求3的车辆交流发电机(100)，其特征在于，

上述爪形部(741b，741c)的端部彼此面对，它们之间有一间隙；和

上述的发生塑性变形的导线(73)的该相对表面的一部分置于上述间隙内。

5.根据权利要求2的车辆交流发电机(100)，其特征在于，上述的置入引出导线(73)的空间的横截面形状大致为梯形。

6.根据权利要求5的车辆交流发电机(100)，其特征在于，上述的大致为梯形截面的空间的短底边的长度与引出导线(73)的跟该短底边线接触的横截面部分的长度大致相等。

7.根据权利要求1的车辆交流发电机(100)，其特征在于，

上述的电枢线圈(7)由大致为U形导体段(70)构成并具有矩形的横截面；

上述导体段(70)互相连接构成多相绕组，并被置入定子铁芯(21)的槽内。

8.根据权利要求1的车辆交流发电机(100)，其特征在于，上述的相对表面基本上沿其整个表面积与终端接线夹的表面直接接触。

9.根据权利要求1的车辆交流发电机(100)，其特征在于，上述的空间(75)内充有导电的填料。

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