CN1627612B - 车辆用交流发电机及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种车辆用交流发电机及其制造方法，其中可旋转驱动转子(3)容纳在定子(2)中，该定子(2)上缠绕有连接到整流器(7)的定子绕组(23)，从定子绕组抽头的导线(25)通过连接部(78)连接到整流器(7)上，以将定子绕组中感应的交流电压变换为直流电压。整流器(7)包括连接导线的接线端子(76)。通过金属板状部件(77)包围接线端子和导线的外缘使得连接部(78)形成为给定的外形。

Description

车辆用交流发电机及其制造方法

技术领域

本申请涉及一种车辆用交流发电机，其适于安装在客车和卡车等上，并涉及一种相关的制造方法。

背景技术

车辆用交流发电机具有定子绕组以产生电功率，该电功率由连接到该定子绕组的整流器整流而得。为此，定子绕组的导线末端需要借助一些适当的方法连接到整流器的接线端子。

例如，过去曾尝试采取这样的技术，使设置在整流器接线盒中的接线端子的截面形状与从定子绕组中抽头的导线的截面形状相匹配，从而使这些组成部分相互连接，如日本专利临时公开No.2000-350426(第2-3页和附图1-9中)所披露的内容。

关于上述相关技术所披露的这种技术，需要将整流器的接线端子的形状与导线的截面形状相匹配。因此，在定子绕组导线具有不同的截面形状和导线直径的情况下需要准备多种具有形成为不同形状的接线端子的整流器。或者，在定子绕组导线改变其截面形状和导线直径的情况下需要在外壳挨着外壳的基座上(case-by-case)改变整流器的端子形状。从而，出现的问题是零部件的数量增加，导致成本增加。此外，如果形成为定子绕组的导体形状，或者绕组的规格因某些原因而改变，那么很可能会出现定子绕组导线的截面形状与接线端子的截面形状不匹配的问题。例如，在车辆用交流发电机制造于国外的小型产品上的这种情况下，很可能会引起所使用的定子绕组的绕组规格和导体类型因生产工艺的简化或生产设备的改变而改变，并且认为这样的定子绕组与规格没有改变的整流器组合。这种情况下，导线和接线端子之间的连接关系就变得不稳定，导致担心连接结构的缺陷问题。

发明内容

本发明基于上述考虑实现并且目的在于提供一种车辆用交流发电机及其制造方法，其中在降低成本的情况下定子绕组和整流器能够彼此稳定地连接。

为解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供一种车辆用交流发电机，包括可旋转驱动的转子；其上缠绕有定子绕组的定子；和整流器，从所述定子绕组抽头的导线通过连接部连接到该整流器，用以将所述定子绕组中感应的交流电压变换为直流电压；其中，所述整流器包括连接所述导线的接线端子，并且其中，所述连接部包括金属板状部件，所述金属板状部件在组装之前具有U形截面，在组装时变形而包围所述接线端子和所述导线的外缘。

借助这种结构，在整流器的接线端子和定子绕组的导线彼此连接的情况下接线端子和导线的外围由该板状部件覆盖并紧固，从而确保定子绕组和整流器彼此可靠连接。同样，即使接线端子的形状和导线的截面形状之间出现不匹配，也能够避免这些部件之间出现连接关系不稳定的情形。因此，即使定子绕组的导线截面形状和导线直径有差异也不需要对接线端子的形状进行改变。同样，因商业化使用了在整流器或整个整流器中所使用的接线端子而使得组成部分的数量减少，能够使成本降低。

此外，上述接线端子，导线和板状部件优选为互相进行焊接。这使得定子绕组和整流器以更加可靠的形式互相连接。

此外，上述板状部件可以形成有至少一个通孔。这使得焊料容易通过该通孔流入连接结构的里面，并且接线端子，导线和板状部件之间的空隙能够可靠地用焊料填充，能够进一步减少连接结构的缺陷。

此外，上述板状部件具有一个与导线相对的表面，其最好具有与导线的表面轮廓吻合的形状。这能够降低导线和板状部件之间的接触电阻并进一步实现良好的连接关系。

此外，上述接线端子最好具有扁平形或L形结构。这使得接线端子能够与具有各种截面形状的导线相组合。尤其是，使用形成为L形结构的接线端子使得抗弯曲或振动的强度增加，并有效避免出现像导线断裂这样的缺陷出现。

另外，上述整流器最好具有塑料树脂制成的接线盒，可连接到接线端子的导线插入到其中而且其这样形成使得从接线盒突出的接线端子的高度与板状部件的宽度相配合。这使得当采用板状部件形成连接部时容易进行板状部件的位置调整，从而能够简化工艺并减少安装定位的变化。

此外，上述导线最好由多个彼此平行设置的导体形成。这使得当导线由板状部件覆盖时该多个导体能够同时连接，比依次连接多个导体进一步简化了工艺。

根据本发明的另一方面，提供一种制造车辆用交流发电机的方法，包括：第一步，将从定子绕组抽头的导线的位置与整流器的接线端子的位置相匹配；第二步，用在组装之前具有U形截面的金属板状部件包围所述导线和所述接线端子的外缘；以及第三步，在组装时使所述板状部件变形为与所述导线和所述接线端子的外形一致，以包围所述接线端子和所述导线。

借助这种制造方法，通过仅仅将整流器的接线端子和定子绕组的导线的位置相匹配以相应使得这些组成部分由板状部件覆盖并彼此紧固，定子绕组和整流器能够彼此可靠地连接。同样，即使接线端子和导线截面之间在形状上存在不匹配，也能避免这些组成部分之间的不稳定接触关系。因此，即使定子绕组的截面形状和导线直径存在差异也不需要改变接线端子的形状以满足各种规格，从而因商业化使用了在整流器或整个整流器中所使用的接线端子而使得组成部分的数量减少，能够使成本降低。

此外，上述第三步之后，本发明的制造方法最好包括第四步将接线端子，导线和板状部件焊接。

借助该焊接步骤，定子绕组和整流器能够以更可靠的方式彼此连接。

附图说明

为更好地理解本发明并表明怎样实施本发明，现在将参考附图，仅以示范的形式对本发明的特定实施例进行描述，其中：

图1是示出本发明一个实施例的车辆用交流发电机的整个结构的截面图；

图2示出了定子的外形和局部截面结构。

图3是整流器的底视图；

图4是整流器的局部侧视图；

图5是图4所示接线端子的平面图；

图6示出了导线和整流器彼此连接的情况；

图7示出从侧面看导线和整流器彼此连接的情况；

图8是组装之前板状部件的透视图；

图9示出导线采用矩形截面的连接部的变形形式；

图10是示出形成有通孔的板状部件的变形形式的透视图。

具体实施方式

下面，将参考附图对本发明一个实施例的车辆用交流发电机进行描述。虽然这里以示例的形式参考车辆用交流发电机及相关的制造方法进行描述，但是应该理解本发明也可以用于其它固定领域如家用或工业使用的AC发电。

图1是示出本发明一个实施例的车辆用交流发电机的整体结构的截面图。

图1所示的车辆用交流发电机1由定子2，转子3，前架4，后架5，电刷设备6，整流器7和后盖9等构成。

定子2包括定子铁心22，缠绕在定子铁心22上的三相定子绕组23，以及用于提供定子铁心22和三相定子绕组23之间的电绝缘的绝缘体24。

图2是定子2的外形和局部截面结构的示意图。

如图2所示，可连接到整流器7的导线25从缠绕在定子铁心22上的定子绕组23抽头。就当前的实施例来说，每个形成为定子绕组23的三相绕组包括相互平行缠绕的两个导体部分，每个导体部分具有圆形截面并由绝缘膜覆盖。每个导线25由互相平行的两个导体部分形成，每个导体部分具有圆形截面。同样，定子绕组23包括形成为Y-连接的三相绕组，三相导线25从各相绕组的端子抽头，同时还从中性点抽取另一导线25。

转子3形成为夹心结构，其中励磁绕组31夹在励磁绕组31两侧的磁极铁心32之间，该励磁绕组31由同轴缠绕成圆柱形的电绝缘铜线形成。每个磁极铁心32具有六个抓部并仅仅固定在用于旋转的旋转轴33上。此外，借助某种适当方式如焊接或类似在前侧磁极铁心32的端面上安装有冷却扇35，从前侧吸入的冷风借助该冷却扇35沿轴向和径向吹出以冷却各部件。同样，借助某种适当方式如焊接或类似在后侧另一磁极铁心32的端面上安装有冷却扇36，从后侧吸入的冷风借助该冷却扇35沿轴向和径向吹出。此外，在后侧旋转轴33的端部附近设置有两个集电环37，38，其电连接到励磁绕组31的两端用于将电力从电刷设备6提供到励磁绕组31。

前架4和后架5以包围定子2和转子3的方式相互连接。转子3固定在旋转轴33上以在定子2内部绕轴旋转。前架4和后架5紧紧支撑定子2，在定子2的内边缘和磁极铁心32的外边缘之间有一给定气隙。前架4上形成有凸起部44，轴承43紧紧安装到该凸起部44。

进一步，前架4具有环形边缘和前部轴向端面，该环形边缘形成有通风窗口41，用于将附近位置的冷风通风到从定子铁心22的前部轴向端面突起的定子绕组23的前端面，该前部轴向端面形成有空气进入窗口42，用于将冷空气从外部吸入。同样，后架5具有环形边缘和后部轴向端面，该环形边缘形成有通风窗口51，用于将附近位置的冷风通风到从定子铁心22的后部轴向端面突起的定子绕组23的后端面，该后部轴向端面形成有空气进入窗口52，用于将冷空气从外部吸入。

电刷设备6用于使励磁电流从整流器7流向转子3的励磁绕组31，并且包括与形成在转子3的旋转轴33上的集电环37，38保持压力接触的电刷61，62。整流器7用于将三相定子绕组23的输出电压的三相交流电压整流，以得到直流输出电压。后盖9用于遮盖电气元件，如电刷设备6，整流器7和IC调节器8等等，以保护这些元件。

下面将详细描述整流器7。图3是整流器7的底视图。如图1和3所示，整流器7构成为具有负极散热片72，正极散热片74和塑料树脂制的接线盒75，其中负极整流元件71通过适当的方式如焊接或压力装配连接到该负极散热片72，正极整流元件73通过适当的方式如焊接或压力装配连接到该正极散热片74，负极散热片72和正极散热片74紧紧固定到接线盒75而且内部配线通过该接线盒75延伸。接线盒75具有以插入形式制成的接线端子76。利用该接线端子76使得连接到负极散热片72的整流元件71以及连接到正极散热片74的整流元件73通过插入到接线盒75的导线部分(未示出)而相互导线连接，从而构成三相全波整流电路。

图4是整流器7的局部侧视图并示出了从接线盒75露出的接线端子76的外围结构。并且，图5是接线端子76的平面图。此外，这些附图示出了标准整流器7的局部结构，并且图6和7示出了从定子绕组23抽头的导线25连接到整流器7的情况。

如图6和7所示，接线端子76具有从接线盒75延伸的突出部，其具有L形截面。从定子绕组23抽头的导线25包括与L形接线端子76的一个表面接触的两个导电体25A，25B。同样，对于当前的实施例来说，在导线25与接线端子76保持接触的情况下，接线端子76与导线25的外缘由金属(如镀锡的钢板或类似)制成的板状部件77包围，从而形成连接部78。进一步，如图6所示，板状部件77具有与在采用板状部件77的情况下从接线盒75突出以形成连接部78的接线端子76的高度基本相当所确定的宽度(图6中垂直方向的长度)，板状部件77的末端与接线端子76基本对齐。

图8是在组装之前板状部件77的透视图。如图8所示，组装之前板状部件77具有U形截面。板状部件77组装到接线端子76和导线25上使得具有L形截面的接线端子76的一个表面与两个相对表面77A，77B中的一个表面77A基本在全部区域内保持接触，而接线端子76的另一个表面与两个相对表面77A，77B之外的另一个表面77C基本在全部区域内保持接触。因此，板状部件77的两个相对表面77A，77B，另一个表面77C(与接线端子76不保持接触的表面)被从外部挤压并变形，使得包围形成导线25的两个导电体25A，25B与这些部件的形状一致，从而形成连接部78。

下面是操作方式的实施例，该操作方式使得导线25和接线端子26在连接部78相连接；

(1)从定子绕组23抽头的导线25和整流器7的接线端子76在适当的位置进行匹配(第一步)。

(2)从定子绕组23抽头的导线25和接线端子76整个由具有U形截面的板状部件77包围(第二步)。

(3)板状部件77形变为与导线25和接线端子76的形状一致(第三步)。

(4)将接线端子76，导线25和板状部件77焊接(第四步)。

因此，对于当前实施例的车辆用交流发电机1来说，通过借助将整流器7的接线端子76与定子绕组23的导线25固定在适当位置而使金属板状部件77将接线端子76和导线25的外缘覆盖，定子绕组23和整流器7能够以可靠的方式彼此连接。同样，即使接线端子76的形状与导线25的截面之间不相匹配(即，当前实施例中，导线25具有圆形截面而接线端子76形成为L形截面的情况)，也能够避免这些部件之间的不稳定接触关系。因此，即使定子绕组23的导线25的截面或导线直径出现差异，也不需要使接线端子76的形状改变为与导线25的截面或导线直径相一致。这样的结果是因商业化使用了在整流器7或整个整流器7中所使用的接线端子76而使得组成部分的数量减少，从而使成本降低。尤其是，由于接线端子76，导线25和板状部件77彼此相互焊接，所以定子绕组23和整流器7能够更加可靠地相互连接。

进一步，形变之后的板状部件77具有面向导线25的表面，其具有与导线25的表面外形一致的形状，并且因此能够减小导线25和板状部件77之间的接触阻抗，使得在接线中能够得到更好的连接关系。

进一步，接线端子76具有L形结构并且能够与圆形截面的导线25以及各种截面形状的其它导线相组合。尤其是接线端子76形成L形截面能够增加抵抗弯曲和振动的强度，从而可以避免发生像导线断裂这样的现象。

进一步，整流器7包括塑料树脂制成的接线盒75，连接到接线端子76的导线部分插入到该接线盒75，并且从接线盒75突出的接线端子76的高度基本与板状部件77的宽度相当。这使得当利用板状部件77形成连接部78时容易实现板状部件77的位置校准，能够简化工艺并降低安装位置的变化。

另外，本发明并不限于上面所列的实施例而是在本发明的精神和范围之内可以进行各种替换，修改和变形。虽然上述实施例结合示意性情形进行了描述，其中由具有圆形截面的两个导电体25A，25B构成的导线25与接线端子76在连接部78相连接，但是应该理解本发明也可以应用于具有矩形截面或其它形状的导线。例如，如图9所示的例子中，具有矩形截面的导线124放置在连接部78上，同时导线124和接线端子76的外缘由板状部件77覆盖以实现可靠的连接关系。

此外，虽然图9所示的情形中，所示的导线124包括单个导电体，但是导线也可以由每个具有矩形截面的两个(或多于两个)导电体形成。另一实施例中，即使采用当前实施例的每个具有圆形截面的导电体形成的导线，导线也可以由单个导电体形成。

进一步，对于当前实施例，虽然焊接工作在板状部件形变之后进行，但是在板状部件77，接线端子76和导线25之间的接触阻抗较小的情况下或者流过连接部78的电流位于低电平的情况下，也可以省略焊接工作。另一实施例中，如图10所示，采用具有形成有一个或多个(图10所示为两个位置)通孔178的一个侧壁的板状部件177，使得焊料通过通孔178流到板状部件177的里面。这使得焊料容易流进覆盖有板状部件177的整个内部区域，并且接线端子76，导线25和板状部件177之间的间隙能够由焊料以可靠的方式填充，能够进一步减小焊料连接中出现缺陷的可能性。

此外，对于当前的实施例来说，虽然具有L形截面的的接线端子76和具有U形截面的板状部件77在安装步骤之前就相结合，但是在安装步骤之前也可以采用具有简单形状如扁平形或L形截面的板状部件。同样，在安装步骤之前具有扁平形或L形截面的板状部件可以用于在安装步骤期间形变以包围整个接线端子76和导线25。另一实施例中，形变步骤之后板状部件77的公共端部可以相互重叠放置。

此外，当前实施例中，虽然从接线盒75突出的接线端子76的部分的高度与板状部件77的长度相当，但是板状部件77可以比接线端子76的高度长或者短。同样，虽然板状部件7组装为形成连接部78使得在靠近接线盒75的板状部件77的端部与接线盒75保持毗连啮合，但是板状部件77可以这样组装使得板状部件77与接线盒75的端面分开。

此外，当前实施例中，虽然在板状部件77形变之后进行焊接，但是板状部件77可以粘接固定在合适的位置以替代焊接。

虽然对本发明的特定实施例进行了详细描述，但是本领域的技术人员应该理解在其公开内容的启示下本领域技术人员可以对这些细节进行各种修改和替换。因此，所公开的特定布置仅在于示意而不是对发明范围的限制，其涵盖了下面权利要求的全部范围和所有等效替换。

Claims (8)

1.一种车辆用交流发电机，包括

可旋转驱动的转子；

其上缠绕有定子绕组的定子；和

整流器，从所述定子绕组抽头的导线通过连接部连接到该整流器，用以将所述定子绕组中感应的交流电压变换为直流电压；

其中，所述整流器包括连接所述导线的接线端子，所述接线端子具有L形结构，并且其中，所述连接部包括金属板状部件，所述金属板状部件在组装之前具有U形截面，在组装时变形而包围所述接线端子和所述导线的外缘。

2.根据权利要求1所述的车辆用交流发电机，其中所述接线端子、所述导线和所述板状部件相互焊接。

3.根据权利要求2所述的车辆用交流发电机，其中所述板状部件形成有至少一个通孔。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆用交流发电机，其中所述板状部件具有一个面向所述导线的表面，其形成为具有与所述导线的表面外形吻合的形状。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆用交流发电机，其中所述整流器包括塑料树脂制成的接线盒，连接到所述接线端子的所述导线插入到该接线盒，其中从所述接线盒突出的所述接线端子的高度与所述板状部件的宽度基本相当。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆用交流发电机，其中所述导线由多个相互平行设置的导电体形成。

7.一种制造车辆用交流发电机的方法，包括：

第一步，将从定子绕组抽头的导线的位置与整流器的具有L形结构的接线端子的位置相匹配；

第二步，用在组装之前具有U形截面的金属板状部件包围所述导线和所述接线端子的外缘；以及

第三步，在组装时使所述板状部件变形为与所述导线和所述接线端子的外形一致，以包围所述接线端子和所述导线。

8.根据权利要求7所述的制造车辆用交流发电机的方法，进一步包括，在第三步之后：

第四步，将所述接线端子、所述导线和所述板状部件焊接。

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