CN1649234A - 交流发电机 - Google Patents

Abstract

本发明的车辆用交流发电机中，定子绕组是由收放在切槽(20)内的一对直线部、将该直线部相互连接的连接部(28)、以及设置在所述直线部的前端部且从定子铁心的一端面突出的结合部构成的呈大致U字形的多个导体段相互连接而成，而且由内侧绕组部(24)和外侧绕组部(25)构成，内侧绕组部(24)的导体段与外侧绕组部(25)的导体段为相同的形状。采用本发明，能降低制造成本。

Description

交流发电机

技术领域

本发明涉及比如搭载在轿车、卡车等交通工具上的车辆用交流发电机，尤其是涉及其定子的定子绕组。

背景技术

以往，已知有一种车辆用交流发电机(比如，参照专利文献1：日本专利特开2001-231203号公报，图2～图6)，其包括：N极、S极沿旋转方向交替形成的转子；以及具有围住该转子的定子铁心和在朝该定子铁心的轴线方向延伸且在圆周方向留有间隔地形成的多个切槽中装有定子绕组的定子，所述定子绕组是大致U字形的多个导体段相互连接而成，而多个导体段包括：将收放在所述切槽内的一对直线部、将该直线部相互连接的连接部以及设置在所述直线部的前端部且从所述定子铁心的一端面突出的结合部。而且，构成所述定子绕组的线圈端部的所述连接部中，一方的导体段的连接部覆盖另一方的导体段的连接部。

该场合，线圈端部中，一方的导体段的连接部覆盖另一方的导体段的连接部，必须至少准备2种导体段，存在制造成本高的问题。

本发明是为解决上述问题的，其目的在于提供一种内侧绕组部及外侧绕组部都由同一形状构件的导体段构成，能降低制造成本的交流发电机。

本发明内容

本发明的交流发电机中，内侧绕组部的导体段与外侧绕组部的导体段是大致同一形状构件。

发明效果

本发明中，内侧绕组部的导体段与外侧绕组部的导体段是大致同一形状零件，能降低制造成本。

附图的简单说明

图1是表示本发明的实施例1的车辆用交流发电机的侧剖视图。

图2是表示图1的定子的局部立体图。

图3是沿图1的箭头A看到定子时的图。

图4是表示图1的定子绕组的局部接线图。

图5是表示外侧绕组部的导体段插入定子铁心的切槽内，直到结合部变形为止的状态。

图6是表示内侧绕组部的导体段插入定子铁心的切槽内，直到结合部变形为止的状态。

图7是表示外侧绕组部的导体段插入定子铁心的切槽内，直到结合部变形为止的状态的其他例子的图。

图8是表示外侧绕组部的导体段插入定子铁心的切槽内，直到结合部变形为止的状态的其他例子的图。

具体实施方式

实施例1

图1是表示本发明的实施例1的车辆用交流发电机的剖视图，图2是表示图1的定子7的局部立体图，图3是沿图1的箭头A看到定子7时的图。

该车辆用交流发电机，包括：铝制的前托架1及后托架2构成的外壳3；设置在该外壳3内、一端部上固定有皮带轮4的轴5；固定在该轴5上的兰德勒型转子6；固定于外壳3的内壁面的定子7；固定于轴5的另一端部、向转子6供给电流的集电环8；与集电环8滑接的一对电刷9；收放该电刷9的刷握10；与定子7电气连接、将定子7产生的交流整流为直流的整流器11；粘结在固定于刷握10的散热器12上、调节电压大小的调节器13。

转子6由流动电流产生磁通的转子线圈14、设置成覆盖该转子线圈14且通过转子线圈14发生的磁通形成磁极的一对磁极铁心15、16构成。一对磁极铁心15、16由铁制成，各爪状磁极17、18在外周缘上沿圆周方向等节距地突设多个，爪状磁极17、18相互咬合地相对且固接在轴5上。而且，离心风扇19固接在转子6的轴线方向的两端面上。

定子7由定子铁心21和定子绕组22构成，其中，定子铁心21具有在圆周方向等间隔地朝轴线方向延伸形成、总数为96的切槽20，而定子绕组22，将绕组卷绕在圆环状的该定子铁心21上，随着转子6的旋转，由来自转子6的磁通的变化产生交流。

该定子绕组22由a相定子绕组部、b相定子绕组部及c相定子绕组部构成，这些各相定子绕组部相互每1个切槽在圆周方向上移位配置，并且是相互星形接线的2组3相定子绕组。

图4是a相定子绕组部23的绕线图，b相定子绕组部、c相定子绕组部没有表示。图中，实线表示后托架2侧的导线(后述的导体段的连接部)，虚线表示前托架1侧的导线(后述的导体段的结合部)。另外，图3中，对定子铁心21的内周侧标上的编号表示定子铁心21的切槽20的编号。

A相定子绕组部23由内侧绕组部24及外侧绕组部25构成。

图4中，内侧绕组部24，比如切槽号为31号，从切槽20内的内周侧开始的1号(以后，从内周侧开始的1号称为1号地址、2号称为2号地址、3号称为3号地址、4号称为4号地址)中，导线从后托架2侧朝顺时针方向延伸而进入切槽号37的2号地址的切槽20内，通过切槽20后从前托架1侧出来。接着，导线朝顺时针方向延伸，从前托架1侧进入切槽号43的1号地址的切槽20内，通过切槽20后从后托架2侧出来。进而朝顺时针方向延伸，从后托架2侧进入切槽号49的2号地址的切槽20内。

另外，内侧绕组部24，比如在切槽号为25号、切槽20内的1号地址中，导线从后托架2侧朝顺时针方向延伸而进入切槽号31的2号地址的切槽20内，通过切槽20后从前托架1侧出来。接着，导线朝顺时针方向延伸，从前托架1侧进入切槽号37的1号地址的切槽20内，通过切槽20后从后托架2侧出来。进而朝顺时针方向延伸，从后托架2侧进入切槽号43的2号地址的切槽20内。

由此，内侧绕组部24中，导线重复配置卷绕在切槽20内的1号地址的层及从该层向圆周方向隔开5个切槽、在第6个切槽20内的2号地址的层上。

另外，外侧绕组部25，在图4中比如在切槽号为31号、切槽20内的3号地址中，导线从后托架2侧朝顺时针方向延伸而进入切槽号37的4号地址的切槽20内，通过切槽20后从前托架1侧出来。接着，导线朝顺时针方向延伸，从前托架1侧进入切槽号43的3号地址的切槽20内，通过切槽20后从后托架2侧出来。进而朝顺时针方向延伸，从后托架2侧进入切槽号49的4号地址的切槽20内。

另外，外侧绕组部25，在图4中比如在切槽号为25号、切槽20内的3号地址中，导线从后托架2侧朝顺时针方向延伸而进入切槽号31的4号地址的切槽20内，通过切槽20后从前托架1侧出来。

接着，导线朝顺时针方向延伸，从前托架1侧进入切槽号37的3号地址的切槽20内，通过切槽20后从后托架2侧出来。进而，朝顺时针方向延伸，从后托架2侧进入切槽号43的4号地址的切槽20内。

由此，外侧绕组部25中，导线重复配置卷绕在切槽20内的3号地址的层及从该层向圆周方向隔开5个切槽、在第6个切槽20内的4号地址的层上。

对于b相定子绕组部及c相定子绕组部，与a相定子绕组部23相同，故省略其说明。

外侧绕组部25将图5所示的导体段26A连接构成。另外，内侧绕组部24将图6所示的导体段26B连接构成。将导体段26A做成直线状时的导体片的全长与将导体段26B做成直线状时的导体片的全长相等。

导线的组成要素即导体段26A、26B是将绝缘包覆后的截面为圆形的铜线材料成形为大致U字形的结构，由收放在切槽20内的一对直线部27、将直线部27相互连接的连接部28、将设置在直线部27的前端部且两边打开相邻的导体段26A、26B相互结合的结合部29构成。

下面，对利用导体段26A、26B形成a相定子绕组部23的顺序进行说明。

首先，将导体段26A、26B的一方的直线部27及隔开6个切槽的另一方的直线部27从后托架2侧插入规定的切槽号及地址内，在各切槽20内，导体段26A、26B的直线部27朝径向1列4根排列配置。

此时，内侧绕组部24的导体段26B与外侧绕组部25的导体段26A相比配置在内径侧，相应地减小了周向的切槽20间的距离，故如图6的箭头B所示那样，边变形边插入切槽20内。

此后，在前托架1侧，如图4的绕组图的虚线所示，将从直线部27延伸出来的结合部29、从隔开6个切槽的直线部27延伸出来的结合部29与前托架1侧接合，形成4匝a相定子绕组部23。从图4的虚线可见，内侧绕组部24中，从切槽20内的1号地址朝前托架1侧分别延伸出来的导体段26的结合部29，与从逆时针方向相隔6个切槽的切槽20内的2号地址向前托架1侧分别延伸出来的导体段26的结合部29，分别在前托架1侧结合。另外，从切槽20内的2号地址朝前托架1侧分别延伸出来的导体段26的结合部29，与从顺时针方向相隔6个切槽的切槽20内的1号地址向前托架1侧分别延伸出来的导体段26的结合部29，分别在前托架1侧结合。

另外，从图4的虚线可知，在外侧绕组部25中，从切槽20内的3号地址朝前托架1侧分别延伸出来的导体段26的结合部29，与从逆时针方向相隔6个切槽的切槽20内的4号地址向前托架1侧分别延伸出来的导体段26的结合部29，分别在前托架1侧结合。另外，从切槽20内的4号地址朝前托架1侧分别延伸出来的导体段26的结合部29，与从顺时针方向相隔6个切槽的切槽20内的3号地址向前托架1侧分别延伸出来的导体段26的结合部29，分别在前托架1侧结合。

导体段26A、26B的结合部29的前端部，为了弯曲工序的方便，插入导体段26的2个切槽20间的大致中央位置，朝径向重合，绕上线夹后进行钎焊。

由此，在内侧绕组部24中，形成有结合部侧线圈端部40，该结合部侧线圈端部40沿周向分别排列有将结合部29的前端部之间连接的多个连接部。

外侧绕组部25中，形成有结合部侧线圈端部41，该结合部侧线圈端部41沿周向分别排列有将结合部29的前端部之间连接的多个连接部。

另外，内侧绕组部24中，形成有多个连接部28在圆周方向分别排列的连接部侧线圈端部42。

外侧绕组部25中，形成有多个连接部28在圆周方向分别排列的连接部侧线圈端部43。

本实施例中，构成内侧绕组部24的导体段26B与构成外侧绕组部25的导体段26A为相同形状，因此内侧绕组部24的结合部侧线圈端部40的高度F1比外侧绕组部25的结合部侧线圈端部41的高度F2大。另外，内侧绕组部24的连接部侧线圈端部41的高度R1比外侧绕组部25的连接部侧线圈端部43的高度R2大。

同样，形成4匝的b相定子绕组部、c相定子绕组部，然后各相定子绕组部星形接线，形成3相定子绕组。

如此结构的车辆用交流发电机中，电流从蓄电池(未图示)通过电刷9及集电环8供给转子线圈14，从而发生磁通。利用该磁通，一方的磁极铁心15的爪状磁极17磁化为N极，另一方的磁极铁心16的爪状磁极18磁化为S极。另一方面，发动机的旋转扭矩通过皮带及皮带轮4传递给轴5，使转子6旋转。由此，定子绕组22中被赋予旋转磁场，在定子绕组22内发生电动势。该交流电动势通过整流器11整流为直流，同时其大小由调节器13调节，向蓄电池充电。

另外，通过固定在转子6的轴线方向的两端面上的离心风扇19的旋转，如图1中的箭头C所示，在后托架2侧，外气通过吸气孔31吸入，将整流器11、调节器13冷却，然后由离心风扇19朝离心方向弯曲，对定子绕组22的连接部侧线圈端部42、43冷却，从排气孔32向外部排出。另外，如图1中的箭头D所示，在前托架1侧，外气通过吸气孔31吸入后由离心风扇19朝离心方向弯曲，对定子绕组22的结合部侧线圈端部41、42冷却，从排气孔32向外部排出。

本实施例的车辆用交流发电机中，构成内侧绕组部24的导体段26B与构成外侧绕组部25的导体段26A为相同形状的构件，当然导体段26A与导体段26B，变形之前的导体片可以是相同规格，可降低制造成本。

构成内侧绕组部24的导体段26B与构成外侧绕组部25的导体段26A相同，如图7的箭头C所示，也可将外侧绕组部25的导体段26A边扩大变形边插入切槽20内，而内侧绕组部24的导体段26B不用变形而直接插入切槽20内的结构。

另外，定子绕组22中，对于导体为绕4圈的3相定子绕组22进行了说明，若要求更加低速且高输出功率的场合，导线的卷绕圈数也可为6圈、8圈。

另外，本发明并不局限于车辆用交流发电机，比如也可适用于船外机用交流发电机。

Claims (2)

1.一种交流发电机，包括：N极、S极沿旋转方向交替形成的转子；以及具有围住该转子的定子铁心和在朝该定子铁心的轴线方向延伸且在圆周方向留有间隔形成的多个切槽中装有定子绕组的定子，

所述定子绕组是大致U字形的多个导体段相互连接而成，而该多个导体段包括收放在所述切槽内的一对直线部、将该直线部相互连接的连接部、以及设置在所述直线部的前端部且从所述定子铁心的一端面突出的结合部，

另外，所述定子绕组包括内侧绕组部和外侧绕组部，而内侧绕组部具有结合部侧线圈端部和连接部侧线圈端部，该结合部侧线圈端部具有多个连接部，其将在所述切槽内从径向最内径侧的层延伸出来的所述导体段的结合部和在圆周方向上隔开规定切槽数的切槽内从径向最内径侧起的1个外侧的层延伸出来的所述导体段的结合部连接起来，且该多个连接部在圆周方向分别排列；连接部侧线圈端部是，在所述定子铁心的另一端面，从所述切槽内的径向最内径侧的层及在圆周方向隔开规定切槽数的切槽内的径向最内径侧起、从1个外侧的层突出的多个所述导体段的所述连接部，在圆周方向上分别排列，

而外侧绕组部具有结合部侧线圈端部和连接部侧线圈端部，该结合部侧线圈端部具有多个连接部，其将在所述切槽内从径向最外径侧的层延伸出来的所述导体段的结合部和在圆周方向上隔开规定切槽数的切槽内从径向最外径侧起的1个外侧的层延伸出来的所述导体段的结合部朝相互打开的方向进行弯曲连接，且该多个连接部在圆周方向分别排列；该连接部侧线圈端部是，在所述定子铁心的另一端面，从所述切槽内的径向最外径侧的层及在圆周方向隔开规定切槽数的切槽内的径向最外径侧起、从1个内侧的层突出的多个所述导体段的所述连接部，在圆周方向上分别排列，其特征在于，

所述内侧绕组部的所述导体段与所述外侧绕组部的所述导体段，由大致同一形状零件构成。

2.如权利要求1所述的交流发电机，其特征在于，所述内侧绕组部的所述结合部侧线圈端部及所述连接部侧线圈端部的轴线方向的长度，比所述外侧绕组部的所述结合部侧线圈端部及所述连接部侧线圈端部的轴线方向的长度长。

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